On üldtuntud fakt, et bioloogilised materjalid nagu rakud, veri ja koed aja jooksul muutuvad ja riknevad. Krüosäilitamisel kasutatakse säilitamiseks väga madalaid temperatuure, see on kõige efektiivsem bioloogiliste materjalide konserveerimise viis.
Enamikul bioloogilistel materjalidel on oma kriitiline temperatuur (Tg). Kui säilitada bioloogilist materjali minimaalselt 10 kuni 30 kraadi alla Tg, so -150-160 °C, siis näidiseid saab säilitada enam-vähem piiramatult peaaegu lagunematuna.
Bioloogiliste materjalide jahutamine ja külmutamine on kompleksne protsess. Bioloogiliste materjalide säilitamise viise on palju, kuid madalal temperatuuril säilitamine on ainuke meetod, mis minimeerib materjalide muutumise. Krüokonserveerimist on kasutatud aastakümneid tagamaks elavate rakkude ja organismide ellujäämist.
Bioloogiliste materjalide pikaajalise ellujäämise kriitiliseks temperatuuriks on enamikel juhtudel temperatuur, mis on oluliselt madalam kui nominaalne sulamistemperatuur. Teiste sõnadega, hoida näidist külmununa (näiteks külmutis -80 °C juures) on lihtsalt ebapiisav.
Bioloogilisi materjale peab säilitama temperatuuris, mis on piisavalt alla kriitilise temperatuuri. Seepärast konserveeritakse rakke spetsiaalsetes külmutusseadmetes, mis kasutavad veeldatud lämmastikku. Veeldatud lämmastiku temperatuur on -196 °C ja külmuti temperatuur ca -150 °C ja -196 °C vahel, mis ongi ideaalseks temperatuurivahemikuks.
Rakke tuleb säilitada kas otse veeldatud lämmastiku sees või selle aurus.
