Frysesubstitution, metode til bevaring af levende cellers struktur i et givet øjeblik. Materialet fryses ved ultrahurtig nedkøling, ideelt således at iskrystaldannelse helt undgås, hvilket kræver en nedkølingshastighed på over 10.000 °C pr. sekund, hvilket i praksis kun kan opnås i dybder mindre end 10 μm fra præparatets overflade. Derefter anbringes det frosne materiale i en væske med lavt frysepunkt, som er blandbar med vand, fx acetone ved −60 °C, som langsomt opløser og erstatter (substituerer) det frosne vand.