1、接受辅助生殖治疗者，在女方排卵或取卵当日男方取精困难者，或者夫妻分居期间有生育计画的。
2、不射精症患者，可接受非侵入性的电刺激取精结合精液冷冻，而非直接採用睪丸或附睪穿刺取精术。
3、梗阻性无精子症患者，在诊断性穿刺同时，可同期冻存附睪液，避免反覆侵入性操作。
4、一些少、弱精子症患者，特别是精液数量、质量呈进行性下降趋势者，以避免将来出现无精子症风险。
5、一些夫妇準备採用输精管结扎避孕的，可在结扎手术前冷冻精液，以增加未来生育的机会。
6、有些可能影响生育的职业的从业者。

出于健康因素和伦理的考虑，国外对冷冻时间都有规定，如英国人工受精和胚胎组织规定，男性可以冷藏精子的最高年龄是55岁，并且精子最长冷冻时间不得超过10年。

有人对狗的冷冻精子，繁殖三代共1700多条进行观察，未发现问题。美国对1500例、日本对200例使用冷冻精子孕育的孩子进行调查，也没有发现异常。实验证明人类精子冷冻10年，解冻后仍活动如常。中国青岛医学院冷冻精子复温后的存活率为50%；湖北医学院为44名男性不育者的妻子受孕成功，使他们也有了目己健康、活泼的宝宝。
甄妮说因为我们精卵排斥，才需要做(人工受孕)。甄妮剖白对傅声念念不忘，当年亡夫撒手人寰后，她一度觉得“生不如死”：“我无法接受，甚至想结束生命，还好送院捡回一命。”傅声死后四年，甄妮决定用当年丈夫冷冻储藏的精子，为亡夫诞下女儿，留住两人的爱情结晶。而Melody的面型、眼睛与嘴巴也跟傅声非常相像。

第一步：首先进行传染病筛查等检查，包括B肝、C肝、爱滋病、梅毒、淋病、支原体、衣原体、肝功能和血型检测。
第二步：如一切结果无明显异常，可进行精液冻苏实验。每个男性精液对冷冻的耐受性有所不同，更何况肿瘤患者的生精功能可能已遭到肿瘤的破坏，精液冷冻复甦后的精子存活率无法估计。因此，冻苏实验十分必要，可帮助医生预测以后生育方式的选择。
第三步：以上两关顺利通过后，开始正式留取冷冻精液，供日后辅助生殖用。

伊恩·莫里斯1994年被诊断为白血病患者，由于要接受化疗，这将会导致不育，治疗前他冷冻了精子。他用冷冻的精子孕育了一对子女，更令人惊叹的是，第二个孩子是在其精子被冷冻15年后出生的。美国北卡罗莱纳州夏洛特市时年39岁男子克里斯在13岁那年被诊断出患有白血病，克里斯接受放疗前冷冻了一部分自己的精子。多年后克里斯成婚，用冷冻了22年的精子让妻子成功受孕，2009年2月25日他们顺利诞下一名健康女婴。
有一名来自浙江的患者，因右侧睪丸短期内肿大、变硬到医院就诊。诊断结果为睪丸肿瘤，需立即手术治疗，而且术后还要接受化、放疗，残存的对侧睪丸也可能因此永久性丧失生育功能。这名男青年刚刚结婚半年，原本没有立即生育的打算，遇此“飞来横祸”，一筹莫展。谘询医生后，小伙子决定採取“生殖保险”的手段，最终接受了以下安排：先手术行患侧睪丸切除，然后将精液冷冻在上海市人类精子库，再无后顾之忧地接受化、放疗。后来，在上海的一家医院，藉助试管婴儿技术以及冻存的精液，夫妇俩生下一个健康的男婴。
2012年，奥地利科学家首次用冷冻精子成功使一头大象怀孕。这几张由维也纳美泉宫动物园2012年8月13日公布的惊人超声图像展示了一个5个月大但已完全成形的大象胎儿。经测量，它已经有10厘米长。由于自然栖息地中大象的生存状态受到威胁，世界各地的动物园正在努力保护它们。用野生雄象的精子进行人工受精是为充实基因库从而实现保护濒危物种目标提供了一个机会。

在一些人眼中，精子冷冻复甦就像自己家中冰柜中的冻肉化冻一样，而且会变质。但事实上并非如此。目前精子冷冻技术已相当成熟，加入保护剂的精子一旦冷冻保存起来，它的生物活性就停止了，这意味着精子并不变质。
临床上将通过手淫射出的精液收集，取少量做抽样检查后，剩下的加入保护剂，超低温(零下100多℃)冷冻起来。需要使用的时候，将储存精子的样品管于室温下浸在自来水或双蒸水中或仅仅暴露于空气之中(两者均在室温下22℃左右进行)进行解冻。
加入保护剂，可防止精子细胞内水分结冰后，体积增大撑破细胞膜。但在解冻过程中，有一半左右的精子细胞会死亡，原因很多，如精子细胞内冰晶融化时，胞内液体会和胞外保存液发生交换，如果进入细胞内的液体过多、过快，会破坏精子细胞。
但是剩下的精子，如果活力良好，足够进行辅助生育技术。理论上，一个受精卵只需要一个精子，如果健康精子数量过少，可以选用显微注射法，将精子一个一个注入卵细胞中。
癌症患者，如果是外界因素引起局部细胞的突变，没有转移，精子大多不会受到侵袭，如果是基因组疾病，精子的DNA大多有异常。但癌症是多因素疾病，携带癌基因，不一定会得癌症，生下的孩子，只要在生活习惯上注意，也可以健康成长。