Η κατάψυξη και κρυοσυντήρηση σπέρματος είναι μια εργαστηριακή διαδικασία κατά την οποία το ανδρικό γεννητικό υλικό αποθηκεύεται σε συνθήκες εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών, προκειμένου να διατηρηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και να χρησιμοποιηθεί σε μεταγενέστερο χρόνο για προσπάθειες τεκνοποίησης. Πρόκειται για μια επιστημονικά αναγνωρισμένη μέθοδο, η οποία κλινικά εφαρμόζεται με επιτυχία εδώ και πολλά χρόνια.
Σε κατάψυξη σπέρματος μπορούν να καταφύγουν άνδρες που πρόκειται να υποβληθούν σε χειρουργική επέμβαση στους όρχεις ή πριν τη θεραπεία κατά του καρκίνου, περιπτώσεις που επηρεάζουν παροδικά ή μόνιμα την ποιότητα του σπέρματος, την σπερματογένεση αλλά και τη σεξουαλική λειτουργία του άνδρα. Επίσης ενδείκνυται να καταψύξουν σπέρμα, άνδρες με χαμηλό αριθμό σπερματοζωαρίων και φθίνουσα πορεία στις τιμές συγκέντρωσης και κινητικότητας, έτσι ώστε να διασφαλίσουν μελλοντικές προσπάθειες. Άλλοι αντικειμενικοί λόγοι για την κρυοσυντήρηση σπέρματος μπορεί να είναι: η εργασία (ναυτικός, πιλότος) ή κάποιο επαγγελματικό ταξίδι όπου ο σύζυγος είναι απών ή ακόμη ψυχολογικό στρες που έχει σαν αποτέλεσμα να μην μπορεί ο άνδρας να συλλέξει σπέρμα τη στιγμή που θα είναι απαραίτητο για τη γονιμοποίηση των ωαρίων της συζύγου του.
Σε περιστατικά αζωοσπερμίας όπου η συλλογή σπέρματος γίνεται από την επιδιδυμίδα ή από τον όρχι, υπάρχει η δυνατότητα κατάψυξης σπέρματος ή ορχικού ιστού εφόσον ο αριθμός των σπερματοζωαρίων το επιτρέπει. Τα κατεψυγμένα δείγματα μπορούν να διατηρηθούν στο υγρό άζωτο για πολλά χρόνια.