冷冻可在细胞外、内形成冰晶，进而导致细胞破坏，局部组织变硬和凝固，最终可形成局限性非化脓性坏死。但冷凝坏死与热凝坏死有所不同，热凝坏死主要为蛋白凝固，在坏死组织周围有严重的退行性变，并有纤维结缔组织增生和显著的成纤维性变，然而上皮生长却很缓慢。在冷冻组织坏死中，退行性变很轻，虽有增生，促成纤维性变少见，而上皮再生很快。冷冻损伤可使细胞释放抗原，激发体内抗体形成，提高免疫功能。因此，可以利用冷冻对细胞的破坏作用治疗疾病。另外，在冷冻与解冻过程中，虽然因条件不同，改变并不一致，但常是多数组织细胞被破坏，而某些细胞仍可存活不受损害。故可利用冷冻对细胞的保护作用而储存某些组织，如对供体角膜移植片的长期冷冻保存等。