冷冻治疗过程中，组织和细胞经历冻结、融化等过程是导致其损伤的关键因素。
1、冷冻降温时的作用
缓慢降温时，低温损伤源于“溶液效应”(即高溶液/溶质浓度下，细胞严重脱水);快速降温时，低温损伤源于致命的细胞内冰晶形成。一些细胞存在冷冻保存的最佳冷却速率，证明了这一假说的合理性。
2、冷冻后复温作用
快速复温，组织在较高温度的情况下，处于高浓度的电解质中，易于破坏;缓慢复温，可使组织在真正溶解前(常在-10℃～0℃)再次形成冰晶，由此形成大冰晶破坏细胞膜。
3、细胞膜损伤
低温使构成细胞膜的主要成分脂质-蛋白复合物变性，致使细胞破裂。
4、温度休克
低温引起的局部温度突然下降致使细胞发生低温性休克，引起细胞死亡。
5、血管性因素
冷冻引起血管痉挛，毛细血管内皮发生改变，血小板微血拴形成，血液有形成分破坏并形成凝块。此外，在冷冻作用下，毛细血管通透性增加，从而引起血粘度增加，静水压改变，血流缓慢。冷冻区周围动静脉分流开放，也可造成血流减少，导致组织缺血缺氧性坏死。故有学者认为血管性因素所致微循环障碍是冷冻后组织坏死的主要原因。
6、临界细胞容积学说
认为在冷冻区进展中，细胞水分丧失，细胞皱缩，只能耐受到最小容积。超过此极限，细胞就破坏，从而造成组织损伤。
7、凋亡 在冷冻的分子生物学研究过程中发现冷冻的边缘区部分细胞有凋亡小体，部分细胞呈现凋亡过程。
二、液氮容器冷冻方法
1、液氮浅低温冷冻：通过对细胞和组织无明显损伤作用使局部皮肤治疗温度控制在-1℃～6℃之间，从而产生某些生物学效应以达到治疗目的冷冻方法。液氮浅低温冷冻作用机制：
(1)血管性因素：由于较弱的冷刺激，局部血管先保护性收缩，复温后毛细血管反射性扩张，温度升高，促进了血管的新生和改善了血管的舒缩功能;
(2)神经系统因素：由于局部冷刺激，可通过神经传导，调节中枢神经系统的功能;同时，又通过反射作用于植物神经，也调节了皮肤血管的收缩功能;
(3)表皮增生。
2、液氮深低温冷冻：通过对细胞和组织产生损伤或坏死作用以达到治疗目的的冷冻方法。自增压液氮罐
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