液氮罐是一个圆柱形容器，其外壁与内壁间抽真空并填充绝热材料以隔绝热交换。往罐内罐入部分液氮后，罐内的上部空间便充满低温氮气。尽管封闭罐口后，液氮罐与外部环境之间仍可能存在一定的热交换，当室温相对稳定时，作为一个系统，罐内部空间便形成一个温度分布相对稳定的深冷系统。
自增压液氮罐
若忽略液氮罐外壁与内壁间的热交换，近似认为液氮罐通过对流或内壁热传导从外空间带进罐内的热量等于氮气分子从罐口逸出带走的热量，考虑罐内空间的任一微体积元，其中既无热源也无冷源，从而其温度的分布将不随时间变化，或温度的变化可以忽略。
使用液氮罐时，把样品浸入液氮中有可能导致样品的污染或产生晶格缺陷，用装有少量液氮的液氮罐保存样品，让样品处于罐内上部低温氮气的氛围中，收到了既对样品制冷，又保证样品清洁的良好效果。
研究表明，外部处于恒定室温下，内部充有部分液氮的液氮罐，其液氮上部空间的温度分布相对稳定，实现对样品的最佳保存。
自增压液氮罐 
