隨著細(xì)胞被冷凍至冰點(diǎn)以下，懸液中冰晶和溶質(zhì)的濃度有所增加。如果冷卻過程中，胞內(nèi)水分可以滲出細(xì)胞，則可以減少胞內(nèi)冰晶。通常1℃/min的降溫速度可以促進(jìn)此過程。但是，水分的喪失會導(dǎo)致細(xì)胞收縮，當(dāng)這種收縮達(dá)到一定程度，又會導(dǎo)致細(xì)胞活性的劇烈下降。冷凍保護(hù)劑，如甘油或者二甲基亞砜（dmso），可以緩解這種效應(yīng)。細(xì)胞凍存的標(biāo)準(zhǔn)程序是在含有冷凍保護(hù)劑的培養(yǎng)基中，將細(xì)胞緩慢冷凍至–70℃，然后將凍存管轉(zhuǎn)移到液氮中以保持低于–130℃的環(huán)境。
有很多方法可以實(shí)現(xiàn)1℃/min的降溫速度。電腦控制的可編程電子降溫系統(tǒng)是較好的方式，可以保持降溫速度。但這種設(shè)備價格較高，僅當(dāng)對凍存非常敏感的細(xì)胞時才有必要使用。
比較經(jīng)濟(jì)的方式是將凍存管放置于凍存盒中，在低于–70℃的冰箱中凍存24小時。已有一些商業(yè)化凍存盒產(chǎn)品能夠非常接近1℃/min的理想降溫速度。或者可以將凍存管放置于壁厚大約15mm的1l容積的聚苯乙烯盒子中，并填充入紙、棉絨或者泡沫起到隔熱的作用。
凍存管材質(zhì)分為兩種：玻璃或者塑料。玻璃管更難操作，但更適合珍貴細(xì)胞的*保存，而且一旦適當(dāng)密封，其安全性也更高。
低溫凍存盒分為紙質(zhì)和pp材質(zhì)，適用于放置0.5毫升、1.5毫升或者2.0毫升微型管和凍存管，紙質(zhì)凍存盒，覆膜防水，可反復(fù)凍融。滿足樣本儲存的需求。