ห้องปฏิบัติการอณูชีววิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งมีชีวิตอาจต้องเก็บตัวอย่างสิ่งมีชีวิตไว้ในที่เก็บซึ่งมีอุณหภูมิต่ำมากในระยะยาว (รวมทั้งการใช้ระบบโซ่เย็นในระดับต่าง ๆ) ตัวอย่างที่เก็บรวมทั้งดีเอ็นเอ อาร์เอ็นเอ โปรตีน วัสดุที่สกัดจากเซลล์ หรือสารรีเอเจนต์ เพื่อลดความเสี่ยงต่อตัวอย่าง จึงต้องเก็บไว้ในอุณหภูมิที่ต่ำมากระหว่าง -80 จนถึง -86 องศาเซลเซียสนี้เทียบกับการเก็บตัวอย่างระยะสั้น ๆ ในตู้เย็นหรือตู้แช่แข็งธรรมดาที่มีอุณหภูมิระหว่าง 4 จนถึง -20 องศาเซลเซียส[3][ไม่อยู่ในแหล่งอ้างอิง]

ตัวอย่างทางชีวภาพในตู้แช่แข็งยูแอลทีมักเก็บในหลอดพอลิเมอร์ โดยปกติใส่ลงในกล่องที่ทำจากกระดาษแข็ง พลาสติกพอลิเมอร์ หรือวัสดุอื่น ๆ อีกหลอดไมโครทิวบ์ (หลอดทดลองขนาดเล็ก ๆ) จะใส่ในกล่องที่แบ่งเป็นช่อง ๆ ดังนั้น แต่ละกล่องจึงใส่หลอดได้ถึง 64, 81 หรือ 100 หลอดตู้แช่แข็งยูแอลทีขนาดปกติจะใส่กล่องเช่นนี้ได้ 350-450 กล่อง[4]

นอกจากการใช้ทางวิทยาศาสตร์แล้ว อุตสาหกรรมประมงบางส่วน (เช่น ที่จับปลาทูน่า) ก็ต้องใช้ตู้แช่แข็งเช่นนี้ด้วย

ตู้แช่แข็งมักติดระบบสัญญาณเตือนเพื่อแจ้งเหตุการณ์ความล้มเหลวในการรักษาความเย็นแก่บุคลากร