Sejarah kriopreservasi sperma dimulai pada tahun 1776, ketika Lazaro Spallanzani, seorang pastor dan ahli fisiologi Italia, pertama kali melaporkan bahwa aktivitas sperma dapat diawetkan dengan cara dibekukan di dalam salju. Namun, baru pada tahun 1866 Montegazza mengusulkan “untuk mengizinkan penggunaan sperma yang sebelumnya dibekukan di rumah oleh para prajurit yang terbunuh dalam pertempuran untuk mendapatkan ahli waris yang sah”. Antara akhir tahun 1930-an dan awal 1940-an, banyak penelitian menemukan bahwa sperma dapat dibekukan pada suhu di bawah -321F (-160C). Sebelum ditemukannya krioprotektan (misalnya gliserol), tingkat kelangsungan hidup sperma setelah resusitasi relatif rendah. Ketika krioprotektan ditemukan, teknologi pembekuan sperma berkembang pesat di bidang pembiakan hewan. Tingkat kesuburan air mani sapi setelah krioprotektan sekitar 65 persen. Pada tahun 1953, kasus kehamilan pertama yang menggunakan sperma manusia yang dibekukan dilaporkan. Hal ini dilakukan dengan membekukan sperma menggunakan es kering (-78C). Sperma yang dibekukan tersebut membuahi sel telur dan akhirnya menghasilkan zigot yang normal. Teknik pembekuan sperma manusia secara teknis dapat dilakukan. Namun, kontroversi etis dan hukum yang timbul dari inseminasi buatan membuat penggunaan teknik ini ditunda hingga tahun 1963, ketika Kongres Genetika Internasional ke-11 mendobrak batasan di atas dan perhatian tertuju pada pendirian bank sperma manusia. Teknik pembekuan sperma baru dikembangkan pada tahun 1963. Metode ini melibatkan pengasapan sperma dengan uap nitrogen cair dan kemudian menyimpannya pada suhu -196C. Kemudian dilaporkan bahwa zigot yang normal dapat diperoleh dengan menggunakan metode ini, dan setelah tahun 1953, teknik pembekuan ini terus dioptimalkan, sehingga memungkinkan untuk membuat bank sperma yang memenuhi standar yang diperlukan untuk penggunaan klinis. Sejak pendirian bank sperma, bayi-bayi yang sehat telah dilaporkan dari seluruh dunia. Pada tahun 1970-an, bank sperma tumbuh lebih besar lagi dan penggunaan sperma donor atau sperma suami/pasangan untuk pembuahan yang dibantu melalui inseminasi buatan menjadi lebih luas. Dalam tiga dekade terakhir, bank sperma telah lebih ditingkatkan dan dikembangkan. Pembekuan sperma dalam nitrogen cair (-384F/196C) telah menjadi hal yang rutin dilakukan dan penggunaan krioprotektan menjadi lebih luas. Peningkatan ini telah menghasilkan manfaat sebagai berikut: (1) optimalisasi pH dan tekanan osmotik selama pembekuan sperma; (2) penyediaan energi untuk spermatozoa, mengurangi konsumsi fosfolipid intraseluler; (3) penggabungan antibiotik ke dalam sistem, mencegah kontaminasi bakteri; dan (4) pengenceran spermatozoa, mencegah penurunan viabilitas sperma karena kepadatan sperma yang tinggi. Komersialisasi krioprotektan dan penggunaan alat pendingin terprogram telah menjadikan pembekuan sperma sebagai teknik praktis yang sangat terstandardisasi dan dapat direproduksi. Perkembangan teknologi reproduksi berbantuan telah mendorong perkembangan bank sperma. Teknik injeksi intracytoplasmic sperma tunggal memungkinkan keturunan diperoleh dari pria yang hanya memiliki sedikit sperma hidup yang tidak aktif. Bahkan dimungkinkan untuk menggunakan sperma yang diambil dari testis yang dikombinasikan dengan sel telur untuk mendapatkan keturunan. Teknik-teknik ini telah memperkaya berbagai aplikasi bank sperma.