液氮冷冻保存法是细胞冻存常用的技术。主要采用加保护剂，缓慢冷冻法冻存细胞。若细胞不加保护剂直接冷冻，细胞内外的水分会快速形成冰晶，对细胞造成损伤。如细胞脱水使局部电解质浓度增高，pH值改变，部分蛋白质变性，引起细胞内部空间结构紊乱，溶酶体膜由此遭到损伤而释放出溶酶体酶，使细胞内结构成分造成破坏，线粒体肿胀，功能丢失，并造成能量代谢障碍。胞膜上的类脂蛋白复合体也易破坏引起细胞膜通透性的改变，使细胞内容物丢失。如果细胞内冰晶形成较多，随冷冻温度的降低，冰晶体积膨胀造成细胞核DNA空间构型发生不可逆的损伤，而致细胞死亡。

    因此，液氮冷冻细胞技术的关键是尽可能地减少细胞内水分，减少细胞内冰晶的形成。慢速冷冻方法又可使细胞内的水分渗出细胞外，减少胞内形成冰结晶的机会，从而减少冰晶对细胞的损伤。