Hästi ettevalmistatud ja sobivates tingimustes säilitatud külmutatud sperma säilib lõputult kuni sulamiseni, misjärel on nende elujõulisuse aken ligikaudu 24 tundi. Mehed võivad spermat säilitada erinevatel põhjustel ja säilitamiskulud on olenevalt rajatisest erinevad. Samuti on võimalik külmutada mune ja embrüoid, kuigi need kipuvad olema hapramad kui spermatosoidid ja võivad sügavkülmikus rohkem ebaõnnestuda.
Enne kui arst saab sperma külmutada, vajab patsient tavaliselt mõningaid teste, et kontrollida selliseid haigusi nagu süüfilis ja inimese immuunpuudulikkuse viirus (HIV), eriti kui sperma läheb doonoriprogrammis kasutamiseks spermapanka. Kui patsiendi tervis on puhas, võib ta esitada spermaproovi. Tehnik kontrollib proovi liikuvust ja muid omadusi, et teha kindlaks, kas see on elujõuline. Kui seda ei ole või see on piiripealne, võib tehnik soovitada mitte külmutada, sest sperma ei pruugi külmumis- ja sulatamisprotsessi üle elada.
Oluline on sperma ettevalmistamine külmutamiseks. Erinevates rajatistes kasutatakse erinevaid tehnikaid. Üks parimaid on protsess, mida nimetatakse klaasistamiseks, mis põhineb külmutatud sperma valmistamiseks väga kiirel külmutamisel. See võib vähendada sperma kahjustamise ohtu ja eemaldada ka spermaga seotud plasma, mis võib vähendada haiguste edasikandumise ohtu. Külmutamisprotsessi käsitlevad uuringud ei viita sellele, et see põhjustaks mingeid geneetilisi kahjustusi ja külmutatud sperma põhjustatud lastel ei ole suurem risk geneetiliste häirete tekkeks.
Külmutatud sperma õiged säilitustingimused on kriitilised. Krüokonserveerimisrajatised kasutavad ladudes olevate proovide kontrollimiseks riiulid ja sahtlid, et tagada proovide segunemine ning säilitada optimaalsete külmumistingimuste loomiseks sobiv vahe ja paigutus. Kui spermat hoitakse juhuslikult, võivad need kahjustada saada. Rajatises hoitakse ka väga stabiilseid temperatuure, et sperma külmutaks. Alarmsüsteemid hoiatavad tehnikuid, kui temperatuur langeb väljaspool ohutuid vahemikke.
Külmutatud spermat saab kontrollitud tingimustes hoolikalt üles sulatada ja kasutada abistava viljakuse protseduurides. Sulatatud sperma ei ela nii kaua kui värske sperma ja see tuleb ära kasutada umbes 24 tunni jooksul, et olla elujõuline. Külmutatud spermat võib hoida partiidena, nii et kui midagi läheb valesti, on kasutamiseks saadaval veel üks proov. Kui tingimused on head ja sperma oli külmutamise ajal hästi ette valmistatud, võib see olla kasutatav aastakümneid hiljem.