液氮為-196℃以下的超低溫制冷劑，因?yàn)槠錃鈶B(tài)體積小、熱容量大、換熱速率快等特性，可以通過(guò)液氮的蒸發(fā)吸收樣品的熱量來(lái)實(shí)現(xiàn)深冷處理。利用液氮的低溫特性進(jìn)行物品或測(cè)試樣本的深冷處理的儀器設(shè)備。通常使用時(shí)會(huì)先將待處理的樣品放置在低溫環(huán)境中，再通過(guò)不同方式降低整個(gè)系統(tǒng)的溫度達(dá)到處理效果。通常由內(nèi)部與外部?jī)蓚€(gè)主要區(qū)域構(gòu)成。內(nèi)部空間主要用于存放待處理的標(biāo)本或者設(shè)備，而外部空間則負(fù)責(zé)產(chǎn)生和維持超低溫服務(wù)環(huán)境。
液氮深冷箱主要通過(guò)如下幾個(gè)步驟完成樣品的深冷處理：
(1)樣品預(yù)冷升降：將樣品先從室溫逐漸冷卻到接近液氮溫度，并縱向移動(dòng)到液氮池內(nèi)。
(2)液氮加注：打開(kāi)存放液氮的容器閥門，依據(jù)操作要求傾倒合適量的液氮進(jìn)入樣品放置區(qū)。
(3)液氮充填：溫度控制裝置指揮夾持裝置將樣品與液氮池分離，然后通過(guò)縱向移動(dòng)裝置將空隙充填至上下等高，以確保樣品表面接觸到液氮并可以深冷處理。
(4)深冷處理：待樣品與液氮達(dá)到熱平衡后，由恒溫控制器設(shè)定所需方法的深冷溫度，其經(jīng)由制冷系統(tǒng)和換熱系統(tǒng)取得超低溫環(huán)境，使部件和配件達(dá)到需要的溫度范圍。
(5)退出處理：樣品處理完成后，打開(kāi)液氮池氣嘴，直接泄出剩余的液氮池內(nèi)液體，使用提手將樣品從設(shè)計(jì)空間取出。
液氮深冷箱在各種實(shí)驗(yàn)操作中都具有非常重要的作用。例如學(xué)、生物學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域中對(duì)于某些物質(zhì)或細(xì)胞的特定結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行研究時(shí)，需要采用超低溫的方式，來(lái)保證樣品不受影響并保持原有特性。此外，在金屬淬火等領(lǐng)域，液氮深冷箱也可以提高材料的硬度和強(qiáng)度。
