Kriochirurgia to celowe niszczenie tkanek drogą ich zamrożenia. Obniżona temperatura powoduje zaburzenia równowagi dynamicznej pomiędzy komórką a środowiskiem.
Pierwszym efektem schładzania jest krystalizacja wody w płynie zewnątrzkomórkowym z następowym wydostawaniem się cząsteczek H2O z komórki. Postępujące szybkie obniżanie temperatury powoduje powstawanie kryształków lodu wewnątrz komórki, jej dehydratyzację, pękanie błon komórkowych, zamknięcie drobnych naczyń i denaturację białka, co w efekcie prowadzi do martwicy tkanek. Ze zmian fizykochemicznych obserwuje się intensywne zaburzenia elektrolitowe pod postacią zagęszczenia jonów wodorowych i spadku pH, co wywołuje uszkodzenie białka cytoplazmy. W obszarze tzw. kuli lodowej, która pokrywa się z powierzchnia tkanki zniszczonej przez zamrożenie, obserwuje się różne obrazy kliniczne będące funkcją czasu.
Podkreślić należy, iż zabiegi te są bezbolesne, a stosowane znieczulenie powierzchowne błon śluzowych ma na celu oszczędzenie choremu nieprzyjemnych odczuć wywołanych uciskiem aplikatora w okolicach szczególnie wrażliwych. W trakcie aplikacji nie dochodzi do krwawienia ponieważ nie następuje przerwanie ciągłości tkanek jak w chirurgii klasycznej. Ponadto powstające w zamrożonych naczyniach skrzepliny ułatwiają hemostazę. Ważną zaletą jest dobre gojenie bez powstawania szpecących lub zniekształcających blizn. Nie obserwuje się negatywnego ogólnego wpływu kriochirurgii na organizm, toteż z powodzeniem stosowana jest u ludzi starszych, również obciążonych schorzeniami układów: krążenia, oddechowego i innych.