深低温保存或超低温保存(英语: cryopreservation)，指将生物、生命组织、或细胞等有机物质和其他物质在摄氏零下196度或以下的低温保存的一种科技。一般来说，深低温保存是泛指在低于零下196度摄氏/ 77度开氏(即液态氮的熔点) 的低温下保存生物材料或物质。在此温度 (-196摄氏度) 下，所有生物活动，理论上都会停止，包括一些会使细胞死亡的生物化学活动。

19世纪，英国物理学家法拉第在一次实验中偶然液化了氯气，由此，他认为一切气体在低温高压的情况下都可以被液化。到了19世纪40年代，法拉第本人已经成功液化了当时大多数已知的气体，只有氧气、氮气、氢气、一氧化碳、二氧化氮、甲烷六种气体无法液化，而且创出当时的最低温度（ -110 °C, 163K）。随后，低温设备不断被完善，逐级降温和定压气体膨胀方法开始广泛应用。1898年英国物理学家杜瓦成功液化了氢气，标志着这六种气体都够能被液化。1895年，英国化学家从矿石中分离出更难液化的气体——氦气。直至1908年，才成功被荷兰莱顿大学的物理学家海克·卡末林·昂内斯将其液化，同时令低温记录创下新低（ -269 °C, 4K）。之后，昂内斯获得1913年的诺贝尔物理学奖。