水产动物胚胎在低温或超低温下其新陈代谢活动的化学反应将发生改变，如生物活性物质暂时失去活力、细胞内酶促反应速率降低，细胞内所用的化学变化进入一种停滞或暂停状态，从而达到休眠和长期保存的目的。水产动物胚胎冷冻保存的方法，主要有程序降温法和玻璃化冷冻法两种方法（主要以鱼类为例）。

利用程序降温仪，按照事先设计的降温程序实现对胚胎的冷冻保存。又分为分段慢速降温法和分段快速降温法。分段慢速降温法：将胚胎样品从室温以慢速（2～5℃/分钟）降温至样品冰点温度，然后再以极慢的速度（0.05～0.5℃/分钟）降至约-60℃，停留一段后快速降温（20～30℃/分钟）至-196℃。分段快速降温法：分段快速降温第1阶段以2℃/分钟降至-20℃，第2阶段以10℃/分钟降至-60℃，第3阶段以20℃/分钟降至-196℃。根据不同水产动物生理特点对降温程序进行筛选，将适合于胚胎冷冻保存的降温程序输入程序降温控温仪，进行胚胎冷冻保存。

借助提高降温速率、增大保护液浓度，在一定降温环境中使水产动物细胞内外溶液转变为非晶态固化的过程。胚胎玻璃化冷冻的方法有麦管玻璃化冷冻方法，经过玻璃化液平衡处理的胚胎利用麦管为冷冻载体，直接投入液氮冷冻保存。开放式短麦管冷冻保存，即利用体积为75微升，长度为2厘米的短麦管吸入胚胎和玻璃化液以后，一端封口，投入液氮中冷冻保存。玻璃化颗粒冷冻法（或固体表面玻璃化冷冻法），一种方法是用毛细管吸取预平衡处理的胚胎，然后垂直滴入浮于液氮面的铜箔上，滴入的液滴迅速形成圆形颗粒，快速将颗粒投入液氮中，颗粒沉至液氮底部保存；另一种方法是以200微升移液枪吸取25微升玻璃化液，连同1～2粒胚胎直接滴入液氮中，使其形成玻璃化冷冻颗粒，在液氮中冷冻保存。

由于大部分水产动物胚胎体积大、含有丰富的卵黄、卵膜的结构层次多和通透性低、卵中含水量丰富、对冷冻具有敏感性等特点，国际上在水产动物胚胎的冷冻保存方面的研究进展缓慢，大部分研究主要集中在冷冻保存液筛选、抗冻剂种类和成分筛选、抗冻剂渗透性、胚胎对冷冻的敏感性等方面。截至2016年底，国际上仅在-4～-8℃获得的南亚野鲮和鲤鱼胚胎研究上有较高的成活率。-196℃下仅在少数水产动物上获得了成活的冷冻胚胎，如牡蛎、鲤、泥鳅、牙鲆、鲈鱼、大菱鲆、真鲷和七带石斑鱼等。截至2016年底，中国在鱼类胚胎冷冻保存方面总计获得了181粒成活胚胎，孵化鱼苗68尾。

截至2021年底，国际上在超低温（-196℃）下在少数水产动物上获得了成活的冷冻胚胎，如牡蛎、鲤、泥鳅、牙鲆、鲈鱼、大菱鲆、真鲷、七带石斑鱼、云纹石斑鱼和驼背鲈等。截至2021年底，中国在鱼类胚胎冷冻保存方面总计获得了2306粒成活胚胎，孵化鱼苗657尾。