Krioprotektant je kemijski spoj koji ograničava oštećenje bioloških tkiva u uvjetima smrzavanja. Bez zaštite, stanice će puknuti kada se smrznu kao rezultat širenja vode, uzrokujući teške ozljede ili smrt živih organizama i uništavajući uzorke tkiva ili smrznute prehrambene proizvode. Neke životinje prirodno proizvode vlastite krioprotektore kao prilagodbu hladnoj klimi. Dostupne su sintetičke verzije za biološke materijale koji se pohranjuju, u rasponu od uzoraka tkiva za istraživanje do smrznutih obroka.
Spoj može djelovati na više različitih načina. Uobičajeni pristup je snižavanje točke smrzavanja, održavajući tkivo fleksibilnim na temperaturama koje bi inače rezultirale smrzavanjem. Drugi se vežu za specifične molekule kako bi pomogli tkivu da zadrži svoju strukturu pod intenzivnim pritiscima niskih temperatura. Za organizme poput insekata, riba i vodozemaca, krioprotektori omogućuju život u ekstremnim klimatskim uvjetima poput dna oceana ili vrlo hladnih površinskih područja.
Biološki uzorci koji su podvrgnuti zamrzavanju trebaju tretirati krioprotektorom kako bi ostali održivi. Banke organa, tkiva i krvi često zamrzavaju donorski materijal za kasniju upotrebu i moraju kontrolirati uvjete zamrzavanja i odmrzavanja radi sigurnosti. Uzorci uzeti za biopsiju ili potomstvo također se mogu zamrznuti radi očuvanja. Materijali se mogu zamrznuti u kupelji s krioprotektantom ili umočiti u smjesu radi zaštite. Za stvari poput krvi, kemikalija se dodaje kako bi se stvorila tekuća otopina prije nego što materijal ode u zamrzivač za skladištenje.
Vrsta krioprotektora prikladnog za uporabu u određenoj primjeni može varirati. Za stvari poput tkiva za transplantaciju, liječnici moraju koristiti netoksične spojeve kako pacijenti ne bi doživjeli lošu reakciju. Materijali za proučavanje ili dijagnostičko ispitivanje mogu se tretirati opasnijim kemikalijama, jer se neće implantirati ili transfuzirati pacijentima. Tvrtke za opskrbu medicinskim proizvodima proizvode krioprotektantne proizvode za različite namjene i jasno navode preporučenu uporabu na etiketi.
U proizvodnji hrane, krioprotektori čuvaju smrznutu hranu svježom i omogućuju joj da zadrži teksturu i boju. Tvrtke koje proizvode komercijalno smrznutu hranu koriste te spojeve za obradu svojih proizvoda. Ljudi koji zamrzavaju hranu kod kuće mogu koristiti domaće otopine krioprotektora kako bi osigurali da stvari poput mesa i povrća ostanu u dobrom stanju u zamrzivaču. Na primjer, meso se može zamrznuti u marinadi, čime se omogućuje da šećeri u marinadi zaštite meso od izgaranja u zamrzivaču i olakšavaju kasniju pripremu mesa.