原理：液氮深冷箱以液氮作为冷源，液氮存放在低温液体罐内，使用时先关闭液氮罐的放空阀，再打开增压阀，因部分液氮气化使液氮罐内部压力升高，此时找开液氮的出口阀，液即从贮罐内压出,经动薄膜调节阀进入深冷箱。液氮进入深冷柜后，经喷管喷出，由于箱体温度高于液氮温度，所以它很快气化，並且体积膨胀、使气温下降，轴流风机将低温氮吹入工作室，使工件冷却。
应用：
液氮深冷箱也可以用于运输,可以用于运输易变性物质,如动物细胞、血清、植物种子、药物、生命科学样品及仪器等。液氮深冷箱是一种无污染，不易泄漏，操作容易，可自动控温，较低可获得-196℃低温的制冷设备。
在动物繁殖中，人造授精、胚胎冷冻也可以应用。在临床学中，它也可以用于保存个体备份、治疗过程中剩余的物品以及然后进行生物试验等。
通过电子控制和多重安全设备能够避免因液氮泄漏、闪蒸、熔化等因素造成的意外伤害。
样品可以长时间地保存，有些细胞可以保存多年甚至几十年。许多研究人员可以在他们的职业生涯中保存成千上万的样品。