Hyvin valmistetuilla ja asianmukaisissa olosuhteissa säilytetyillä jäädytetyillä siittiöillä on mahdollisuus kestää loputtomasti sulamiseen asti, jolloin niiden elinkelpoisuusikkuna on noin 24 tuntia. Miehet voivat varastoida siittiöitä monista syistä, ja varastointikustannukset vaihtelevat laitoksesta riippuen. On myös mahdollista jäädyttää munia ja alkioita, vaikka ne ovat yleensä hauraampia kuin siittiöt ja altistuvat enemmän pakastimelle.
Ennen kuin lääkäri voi jäädyttää siittiöitä, potilas tarvitsee yleensä joitain testejä, joilla tarkistetaan sairaudet, kuten kuppa ja ihmisen immuunikatovirus (HIV), erityisesti jos siittiö siirsi siittiöpankkiin käytettäväksi luovuttajaohjelmassa. Jos potilaan terveydentila on puhdas, hän voi lähettää siittiönäytteen. Teknikko tarkistaa näytteen liikkuvuuden ja muut ominaisuudet sen selvittämiseksi, onko se elinkelpoinen. Jos näin ei ole tai se on raja -arvoa, teknikko voi suositella jäätymistä, koska siittiöt eivät välttämättä selviä jäätymis- ja sulatusprosessista.
Siemennesteen valmistelu jäädyttämistä varten on tärkeää. Eri tekniikoita käytetään eri tiloissa. Yksi parhaista on prosessi nimeltä lasitus, joka perustuu erittäin nopeaan jäädyttämiseen jäädytettyjen siittiöiden valmistamiseksi. Tämä voi vähentää siittiöiden vaurioitumisen riskiä ja poistaa myös siittiöihin liittyvän plasman, mikä voi vähentää taudin tartuntariskiä. Jäädytysprosessia koskevat tutkimukset eivät viittaa siihen, että se aiheuttaisi geneettisiä vaurioita, eikä jäädytetyistä siittiöistä syntyneillä lapsilla ole lisääntynyt riski geneettisistä häiriöistä.
Pakastettujen siittiöiden asianmukaiset säilytysolosuhteet ovat kriittisiä. Kylmäsäilytyslaitokset käyttävät telineitä ja laatikoita hallitakseen näytteitä varastossa sekä varmistaakseen, että näytteet eivät sekoitu keskenään, että ylläpitämään sopivat välimatkat ja sijoitus optimaalisten jäätymisolosuhteiden luomiseksi. Jos siittiöitä säilytetään vahingossa, ne voivat olla alttiita vaurioille. Laitos ylläpitää myös erittäin vakaita lämpötiloja siittiöiden jäädyttämiseksi. Hälytysjärjestelmät varoittavat teknikoita, kun lämpötila laskee turvallisten rajojen ulkopuolelle.
Pakastetut siittiöt voidaan sulattaa huolellisesti kontrolloiduissa olosuhteissa ja käyttää hedelmällisyystoimenpiteissä. Sulatettu sperma ei elä niin kauan kuin tuore siittiö, ja se on käytettävä noin 24 tunnin kuluessa, jotta se olisi elinkelpoinen. Pakastettuja siittiöitä voidaan säilyttää erissä, joten jos jokin menee pieleen, toinen näyte on käytettävissä. Niin kauan kuin olosuhteet ovat terveet ja siittiöitä oli hyvin valmisteltu jäädyttämishetkellä, niitä voitaisiin käyttää vuosikymmeniä myöhemmin.