精液冷凍收藏（通常稱為精子銀行或精子冷凍）是一種保存精子細胞的程序。 冷凍保存后的精液可以無限期地成功使用。 它可用于接受者希望在不同時間或地點進行治療的精子捐獻，或者作為接受輸精管結扎術或可能損害其生育能力的治療（例如化學療法、放射療法或手術）的男性保持生育能力的一種手段。 它也經常被跨性別女性在以影響生育能力的方式進行醫學轉變之前使用，例如女性化激素治療和睪丸切除術。

最常用于精液的冷凍保護劑是甘油（10% 在培養基中）。 通常將蔗糖或其他二糖、三糖添加到甘油溶液中。 冷凍保護介質可以補充蛋黃或大豆卵磷脂，兩者在運動性、形態、體外結合透明質酸鹽的能力或解凍后的 DNA 完整性方面沒有統計學上的顯著差異。

額外的冷凍保護劑可用于提高冷凍后的精子活力和生育率。 在冷凍保存前用肝素結合蛋白處理精子表明冷凍損傷和 ROS 的產生減少。 添加神經生長因子作為冷凍保護劑可降低精子細胞死亡率并增加解凍后的活力。 在冷凍前使用環糊精將膽固醇摻入精子細胞膜也可提高精子活力。

精液使用受控速率的緩慢冷卻方法（緩慢可編程冷凍或 SPF）或稱為玻璃化的較新的快速冷凍過程進行冷凍。 玻璃化比緩慢的可編程冷凍提供更好的解凍后運動性和冷凍存活。 這種由日本人發明的最新技術被用于世界上xxx的中心。 它非常快（-23000oC/min），因此它避免了小冰晶的出現，防止了刀刃效應。

在 40 °C 下解凍似乎會產生最佳的精子活力。 另一方面，確切的解凍溫度似乎對精子活力、頂體狀態、ATP 含量和 DNA 的影響很小。 與冷凍一樣，已經為解凍過程開發了各種技術，Di Santo 等人討論了這兩種技術。

就精子 DNA 碎片化水平而言，最多可以執行三個冷凍和解凍循環，而不會導致明顯高于單次冷凍和解凍循環的風險水平。 前提是樣本在其原始冷凍保護劑中重新冷凍，并且沒有經過精子清洗或其他改變，并且在用于輔助生殖技術之前通過密度梯度離心或游動分離。

一些證據表明，冷凍保存后精子中 DNA 的單鏈斷裂、濃縮和片段化增加。 這可能會增加后代 DNA 發生突變的風險。 抗氧化劑和使用控制良好的降溫方案可能會改善結果。

在長期隨訪研究中，沒有發現與一般人群相比，冷凍精子受孕的人出生缺陷或染色體異常增加的證據。