Dobrze przygotowane i przechowywane w odpowiednich warunkach zamrożone plemniki mogą trwać przez czas nieokreślony, aż do rozmrożenia, w którym to momencie mają około 24 godzinne okno żywotności. Mężczyźni mogą przechowywać nasienie z różnych powodów, a koszty przechowywania różnią się w zależności od placówki. Możliwe jest również zamrażanie komórek jajowych i zarodków, chociaż są one bardziej kruche niż plemniki i bardziej podatne na awarie w zamrażarce.
Zanim lekarz będzie mógł zamrozić plemniki, pacjent zwykle potrzebuje kilku testów, aby sprawdzić stany takie jak kiła i ludzki wirus niedoboru odporności (HIV), szczególnie jeśli plemniki trafiają do banku nasienia do wykorzystania w programie dawców. Jeśli pacjent ma czysty stan zdrowia, może dostarczyć próbkę nasienia. Technik sprawdza próbkę pod kątem ruchliwości i innych cech, aby określić, czy jest ona żywotna. Jeśli tak nie jest lub jest na granicy, technik może odradzać zamrażanie, ponieważ plemniki mogą nie przetrwać procesu zamrażania i rozmrażania.
Ważne jest przygotowanie nasienia do zamrożenia. W różnych obiektach stosowane są różne techniki. Jednym z najlepszych jest proces zwany witryfikacja, który polega na bardzo szybkim zamrażaniu w celu przygotowania zamrożonych plemników. Może to zmniejszyć ryzyko uszkodzenia plemników, a także usunąć osocze związane z plemnikiem, co może zmniejszyć ryzyko przenoszenia choroby. Badania nad procesem zamrażania nie sugerują, że powoduje on jakiekolwiek uszkodzenia genetyczne, a dzieci powstałe z zamrożonych plemników nie są narażone na zwiększone ryzyko zaburzeń genetycznych.
Właściwe warunki przechowywania zamrożonych plemników mają kluczowe znaczenie. Urządzenia do kriokonserwacji wykorzystują stojaki i szuflady do kontroli próbek w przechowywaniu, aby upewnić się, że próbki nie są pomieszane, oraz aby zachować odpowiednie odstępy i rozmieszczenie w celu stworzenia optymalnych warunków zamrażania. Jeśli plemniki są przechowywane w przypadkowy sposób, mogą być podatne na uszkodzenia. Obiekt utrzymuje również bardzo stabilne temperatury, aby nasienie było zamrożone. Systemy alarmowe ostrzegają techników, gdy temperatura spadnie poza bezpieczne zakresy.
Zamrożone plemniki można ostrożnie rozmrażać w kontrolowanych warunkach i wykorzystywać w procedurach wspomagania płodności. Rozmrożone plemniki nie żyją tak długo jak świeże plemniki i muszą zostać użyte w ciągu około 24 godzin, aby były zdolne do życia. Zamrożone plemniki mogą być przechowywane w partiach, tak że jeśli coś pójdzie nie tak, kolejna próbka będzie dostępna do użytku. Dopóki warunki są dobre, a plemniki były dobrze przygotowane na czas zamrożenia, mogą nadawać się do użytku dziesiątki lat później.