La possibilité de congeler les embryons a été proposée près de 40 ans. Il a été démontré que les embryons stockés dans l’azote liquide (-196°C) conservaient un potentiel évolutif.
L’embryon, à ce stade, est constitué de plus de 90% d’eau. Il est donc nécessaire d’éviter la formation de cristaux de glace qui par augmentation de volume déchireraient les membranes cellulaires lors de la congélation. On élimine donc l’eau en la remplaçant par un cryoprotecteur, véritable "antigel" cellulaire.
L’embryon est plongé dans des bains successifs contenant le cryoprotecteur et du sucrose à des concentrations différentes. Le sucrose rend le milieu hypertonique par rapport à l’embryon, ce qui entraîne la sortie de l’eau et la rentrée du cryoprotecteur. L’embryon est placé dans une paillette en plastique, une partie de la paillette contient toutes les indications nécessaires à une bonne identification.
Ici, rentre aussi en considération le principe d'embryons surnuméraires. Un embryon surnuméraire est un embryon conçu lors d'une fécondation in vitro dans le cadre d'une procréation médicalement assistée (PMA). Ces embryons peuvent être congelés sur demande écrite des parents, afin d'être implantés plus tard dans l'utérus de la mère. Si le nombre d’embryons obtenus est supérieur au nombre d’embryons transférés, les embryons surnuméraires peuvent uniquement être congelés à condition qu’ils soient de très bonne qualité. La congélation s’effectue, au stade 4 cellules, dans de l’azote liquide à -196° C.
L'existence d'embryons surnuméraires s'explique parce que la technique de fécondation a un caractère aléatoire: on fait donc plusieurs essais de fécondation simultanément. Parmi les fécondations réussies, deux à trois embryons sont généralement choisis pour se développer et donner un enfant. Les autres embryons peuvent être conservés pour que les parents aient plus tard un nouvel enfant. C'est lorsqu'ils renoncent à ce projet que les embryons restants deviennent des « embryons surnuméraires ».
