以液氮作為冷源，液氮存放在低溫液體罐內，使用時先關閉液氮罐的放空閥，再打開增壓閥，因部分液氮氣化使液氮罐內部壓力升高，此時找開液氮的出口閥，液即從貯罐內壓出,經動薄膜調節閥進入深冷箱。
主要用於超導材料、電子元器件、半導體器件、化學物質、生物製品等的深度冷凍和保存。主要由外殼、真空室、保溫材料、液氮儲罐、控製系統等組成。外殼和真空室之間為保溫材料層，液氮儲罐通過管道和控製系統連接。設備的製冷原理是利用液氮的低溫性質，將儲存在液氮儲罐中的液氮通過管道輸送到真空室，使真空室內部的溫度降至零下數十攝氏度以下，達到深度冷凍的目的。控製系統負責控製設備內部液氮的流量和壓力，確保設備內部的溫度能夠穩定在設定的溫度範圍內。同時，控製系統能夠實時監測設備內外的溫度和壓力信息，做出相應的調整和報警。
液氮深冷箱的工藝流程主要包括:製備液氮、輸送液氮、保持液氮、恢復溫度等。
製備液氮：通過液氮製備設備製備液氮並存儲於液氮儲罐中，為後續的輸送液氮做好準備。
輸送液氮：將儲存在液氮儲罐中的液氮通過管道輸送到真空室中，使得真空室內部的溫度降至目標溫度，保持在設定的溫度範圍內。
保持液氮：在達到目標溫度之後，保持真空室內真空度不變，且控製系統始終維持液氮的流量和壓力穩定，防止液氮的阻塞或泄露。
恢復溫度：當需要取出樣品或中止液氮深冷的時候，需開啟液氮流量調整閥門，使余下的液氮全部回流至液氮儲罐中，真空室內的溫度隨之上升至室溫，完成一次液氮深冷。
