Các mẫu tinh trùng có chất lượng cực yếu là các mẫu có mật độ tinh trùng dưới 1 triệu/ml tinh dịch, hoặc là tinh trùng thu được từ phẫu thuật. Với các mẫu tinh trùng như vậy cần có phương pháp đông lạnh đặc biệt, vừa tăng khả năng.

Trữ lạnh tinh trùng là một kỹ thuật giúp bảo quản tinh trùng ở nhiệt độ cực thấp bằng ni tơ lỏng, có thể xuống tới âm 196oC. Quá trình này được thực hiện bởi nhiều công đoạn phức tạp và đòi hỏi sự tỉ mỉ, cẩn thận, quy trình nghiêm ngặt để nhằm đảm bảo cho chất lượng tinh trùng khi đưa vào sử dụng.