当一块冻猪肉被我们从冷藏柜中取出，并化冻一段时间后，可以观察到，从其中流出了远比冷冻前更多的血水。而这样的冻肉，烹煮后的口感常常比新鲜猪肉更加干柴，风味也会有所流失。
这其实是猪肉的组织细胞严重脱水所导致的。
在冻结开始时，由于细胞内外溶液环境不同，冻结点也有所差异，结晶的出现因而有了先后之分。先形成的冰晶会抢先「发育」并同化环境中的其他水分子，造成细胞膜和细胞器的破坏，继而导致细胞的死亡。这被称为冰晶损伤。
同时，结冰过程也会导致溶液中电解质浓度升高，造成细胞内外的渗透压失衡，细胞膜上的脂质分子会因此受到进一步的损伤，产生渗漏。
总之，在上述两点的共同作用下，细胞会过度膨胀或收缩，并变得极为脆弱，最终产生严重的脱水。
在细胞层面上，猪肉冻结的过程与冻伤导致局部组织变红，水肿，积液等症状，具有相似的成因。
所以想要避免冷冻对肉的损伤，首先就需要解决水结晶和细胞损伤的问题。
自然界中有一些生物，早已给我们提供了参考答案。比如一些细菌和藻类，就会提高细胞膜中短链、含甲基支链以及多元不饱和脂肪酸的含量，以此来增强膜的流动性，保证了在低温下膜依然可以运转物质。
还有一些特殊的蛋白质，则专门针对水的结晶，比如所谓的I型抗冻蛋白，整体为一种独特的单螺旋结构。其一侧有四个苏氨酸残基，几乎以相同的间隔排成近似于直线的构造。它们的羟基又会沿着冰的晶格方向，与氧之间形成氢键，这样一来，它们就好像拉链一样粘在了冰的成核结构上，从而抑制了冰晶的生长。
不过这只适合于较为简单的生命体，对于更大更复杂的多细胞生物，低温会造成的循环系统受阻，使得细胞缺乏供能最后饥渴而死，然后就是组织的坏死乃至整个生命体的死亡。
所以它们需要更加复杂和多层次的策略来对抗低温。
以一种美洲树蛙为例，当温度过低时，其血液中的成核蛋白质会主动形成结晶，尽可能多地结合细胞内的水，减少不受控制的水结晶破坏细胞结构。肝脏则开始产生大量肝糖元，并堆积于体细胞之中，形成浓稠的糖浆。
其特性近似于非晶体或者说无定型体，在温度降低的情况并不会产生液态到固态的相变，而是玻璃态转化，并以此支撑细胞结构，防止细胞外冰晶造成的损伤。同时高浓度的糖溶液也有助于维持渗透压，防止细胞失水。
就这样，整个蛙的生命活动都会维持在非常低的水平而不死去，直到气温回暖，生命复苏。
这样奇异的场景，自然早就激发了各种科幻的畅想，比如洛夫克拉夫特1928年发表的小说《寒气》（Cool Air）中，就讲述了一个医生通过低温阻止自己的死亡，结果因为制冷机故障而失败的故事。在星际航行类题材中，冷冻休眠技术几乎成为了标准配置。至于通过冷藏身体「前往」未来世界的单程旅行，也早已经是被人们讲述过无数遍的故事了。
事实上也确实存在人体冷冻这个细分学科，它属于低温生物学的一个子分类——深低温保存。也就是将生物、生命组织、或细胞等有机物质和其他物质，在零下196摄氏度或更低温度下保存的一种科技。在此温度下，所有生物活动，理论上都会停止，包括一些会使细胞死亡的生物化学活动。
在细胞层面，我们也可以模仿那些生物。用一些渗透性的小分子物质，包括甘油，二甲基亚砜（DMSO，砜读音feng），乙二醇等，或者非渗透性的冷冻保护液，比方说上面提到的冰结构蛋白，总而言之，就是降低溶液中自由水的含量，或者降低冰点以减少冰晶形成，减少细胞受损。同时较大的分子质量也使得溶液浓度不易过高，就不会形成渗透压导致细胞脱水。
眼下也的确有一些组织，为绝症患者、临床死亡后的个体或者部分活体组织，提供低温冷冻的服务。他们也许是寄托于未来更先进的医疗技术，也许是希望有朝一日可以从低温中复生，从某种意义上讲，这就与古埃及人制作木乃伊的初衷不谋而合。
可惜，低温生物学会在2018年11月，发布了一个声明文件，承认目前我们并没有掌握冷冻保存后恢复 活的或死的 整个哺乳动物所需的知识。
目前更需要解决的问题，是例如延长活器官在体外存活时间，这样更加实际的问题，以满足的医疗市场需求。
当然，同样的技术，如果用于猪肉而不是人肉，就能够解决冷冻猪肉口感、风味降低的问题，让人可以吃到完美保存的猪肉。
