罐子里装有冷冻的精子（或卵子或胚胎），在冷冻前将甘油（按体积计10％）添加到精子中作为冷冻保护剂。含甘油的精子被收集在一个特殊的冷冻容器中，以试管，吸管或香囊的形式制成。冷却至低温分两个阶段进行。在第一阶段，进行缓慢冷却（将精子放入具有受控冷却功能的冷藏室中，或简单地成对液氮）至-35-70°C。在第二阶段（当完成缓慢冷却时），将具有精子的容器浸入具有液氮的容器中，以进行快速冷却。存放在杜瓦瓶中充满液氮。精子容器直接浸入液氮中。

冷冻的精子可以保持多年的受精能力。使用时，将具有冷冻精液的容器从液氮中移出，并放入装有温水的容器中进行解冻。解冻后，有必要从精子中除去冷冻保护剂，为此，在离心机中使用多种精液再沉淀，用营养培养基代替精液。液氮罐内的温度一般为-196℃。正常人体温是36.8℃至37.2℃左右，精子只能存活12小时。当温度下降的时候人体的组织器官细胞的代谢就会减慢，-196℃的时候精子的代谢处于一个最低水平，降低代谢后就可以长期存活。

根据理论推测，在-196℃的温度下，精子可望保存几个世纪。国外有文献报道精子冷冻30年复活后仍然可以培育出健康的后代。