指将精液的温度远远降到冰点以下，使精液冻结起来，故又叫冷冻保存。此法是目前最先进的保存方法。冷冻精液最普遍使用的冷冻材料是液氮。超低温保存的温度一般为-29℃或-196℃。在此温度下，精子的代谢完全停止，保存时间较长，经数月甚至数年后仍可应用。应用冷冻保存法，必须保证液氮的供应，不能中断。在应用液氮罐保存时，应隔一段时间加一次液氮。

超低温保存技术需要精液冷冻和解冻两个步骤。第一步是冷冻，精液采集后，在30～32℃条件下，静置半小时，或对全份精液进行离心处理10min(每分钟转速为1 500～2 000r，进行浓缩，除去精清)。然后用稀释液稀释，经1h温度降至15℃，平均每10min下降2.5～2.8℃;之后再用同温的稀释液进行第二次稀释，再经2～3h，温度降至8℃，平均每10min下降0.47℃，最后再用第三种稀释液进行稀释，再静置0.5～1h，待温度降至5℃时，按一定程序进行颗粒滴冻。滴冻的方法是用5ml的注射器，吸取稀释好的精液，在盛有液氮的铝盒内进行滴冻，每粒0.1ml。第二步骤是解冻。冷冻精液在使用时需进行解冻。解冻时取1ml解冻液装入小试管内，放在40～55℃的水中，使解冻液升温，然后放1粒冻精到解冻液中，再由温水中取出小试管，并不停摇动，使之融化。解冻后的颗粒精液，经显微镜检查合格后，应立即给母猪输精。