A criopreservação permite a estocagem do sêmen em temperaturas muito baixas causando uma interrupção no metabolismo celular, mantendo o potencial fecundante do espermatozóide. Esse processo é possível quando substâncias crioprotetoras são associadas ao sêmen protegendo a células espermáticas  das baixas temperaturas.

Após a coleta, o sêmen deve avaliado quanto as suas características físicas e morfológicas e posteriormente ser diluído no meio de congelamento. O processo de congelamento envolve um perdido de resfriamento e posteriormente o congelamento em nitrogênio liquido a -196°C, onde podem permanecer estocados por muito tempo.

Para utilizar esse procedimento  as amostras de sêmen devem ter parâmetros mínimos de qualidade, que devem ser avaliadas antes e após o procedimento. As análises utilizadas rotineiramente são avaliação da motilidade, vigor, morfologia e concentração. Entretanto, atualmente existem disponíveis métodos que permitem avaliar outras estruturas do espermatozóide tais como a integridade da membrana plasmática, integridade do acrossoma, integridade da cromatina e estágio da capacitação espermática, o que  possibilita uma avaliação mais precisa das amostras antes e após a criopreservação.