胚胎冷冻可以将未使用的胚胎无限期地保存。体外受精周期通常会使胚胎数量超过移植所需的数量，将新鲜胚胎移植到子宫中后，所有适合冷冻的剩余胚胎会被冷冻保存，胚胎可以在第1天、第3天、第5天或第6天囊胚期冷冻，然后可以在未来任何时间进行冷冻胚胎的移植。

除了将多余的胚胎冷冻之外，还有很多情况需要进行胚胎冷冻。例如，促排反应较差的患者（使用可注射激素后仅有少量卵子/胚胎的患者）中，可能有必要进行多次试管婴儿/胚胎冷冻周期，以便为移植积累足够的胚胎。同样，对于需要ZIFT/IVF组合的患者，为了获得足够多的胚胎同时移植到子宫和输卵管中，多存储胚胎还是非常有必要的。还有时，子宫异常可能会阻碍新鲜胚胎的转移，所以需要保存更多胚胎直到子宫检查正常。