胚胎冷凍對活組織和細胞進行冷凍保存時,冷凍過程將可能對細胞造成損傷.

主要的損傷機制包括：

①溶液效應造成化學損傷.在冷卻速度較慢的情況下,胞外溶液中水分大量結冰.與海水中的冰山主要是淡水形成而鹽分很低的情況相類似,細胞外溶液結成的冰中溶質很少,這樣就造成胞外溶液濃度提高,從而使胞內水分大量滲出,細胞強烈收縮,并使細胞長時間處于高濃度溶液中；

②細胞內結冰造成物理損傷.冷卻速度過快時,胞內水分來不及通過細胞膜向外滲出,胞內溶液過冷而結冰,從而造成物理損傷.另外,在復溫（解凍）過程中,如果復溫速率不當也可能引起細胞內結冰（重結冰）而損傷；

③細胞滲透壓異常損傷.抗凍保護劑的加入或去除不當,則會引起細胞滲透壓明顯變化、細胞內外電解質濃度改變等,從而造成細胞或胚胎損傷.為解決上述問題,發展出了各種冷凍方法,目前應用比較廣泛的是程序冷凍法和玻璃化冷凍法.