Bảo quản lạnh tế bào là một kỹ thuật lưu trữ tế bào trong môi trường nhiệt độ thấp để giảm quá trình trao đổi chất của tế bào và đạt được thời gian lưu trữ lâu dài. Nguyên tắc cơ bản của bảo quản lạnh tế bào là đông lạnh chậm, đó là vì khi tế bào lạnh dưới 0°C, các bào quan bị mất nước, nồng độ các chất hòa tan trong tế bào tăng lên và các tinh thể đá được hình thành trong tế bào, trong khi đông lạnh chậm cho phép tế bào dần dần các tinh thể băng lớn và mất nước không được tạo ra trong tế bào, vì các tinh thể lớn có thể dễ dàng gây tổn thương và vỡ màng tế bào và các bào quan.

Hiện nay, kỹ thuật đông lạnh tế bào thường được sử dụng là đông lạnh nitơ lỏng, chủ yếu sử dụng phương pháp đông lạnh chậm với lượng chất bảo vệ thích hợp để đông lạnh tế bào.

DMSO (dimethyl sulfoxide) là chất bảo vệ lạnh thường được sử dụng trong bảo quản lạnh tế bào. Vào những năm 1950, các nhà khoa học Anh đã phát hiện ra rằng DMSO có thể được sử dụng như một chất chống đông khi bảo quản tế bào ở nhiệt độ thấp sâu (-200 độ C). Nó là một chất bảo vệ thẩm thấu có thể nhanh chóng xâm nhập vào tế bào, cải thiện tính thấm của màng tế bào với nước, hạ thấp điểm đóng băng, trì hoãn quá trình đóng băng và cho phép nước nội bào thấm ra khỏi tế bào trước khi đóng băng, tạo thành các tinh thể băng bên ngoài tế bào và giảm các tinh thể băng nội bào, do đó làm giảm thiệt hại cho các tế bào từ các tinh thể băng.

DMSO là một chất bảo vệ lạnh được sử dụng rộng rãi cho các tế bào.