生物樣本庫建立中一個非常重要的問題是：生物樣本對于儲存溫度的要求。多數科學家認為，低溫有利于長期保存生物大分子的完整性。眾多研究顯示，長期凍存對DNA大分子的穩定性影響不大，甚至石蠟包埋組織塊中的DNA也可以進行分子生物學分析。RNA分子則易被廣泛存在于細胞內、皮膚、唾液、汗液及周圍環境中的RNA酶所降解，目前認為，使用液氮是保存RNA活性最理想的方法，當溫度降至液氮溫度（-196℃）時，細胞組織中所有的生物化學、生物物理過程均處于幾乎停止狀態；如經高溫加工處理的石蠟包埋，組織塊內的RNA分子會出現嚴重降解。

　　理論上講，組織儲存溫度越低越好。理想的組織儲存環境是大型液氮罐，在-196℃的液氮中組織樣本可儲存多年，但限于空間及經費等原因，并非所有機構都有這樣的設備，因此，目前國內外大型生物樣本庫仍以-80℃的超低溫冰箱儲存為主，但在這樣的低溫環境下生物大分子活性保持的時間會明顯縮短，具體能保存多久仍無定論。

　　由于多數機構手術取材地點與組織標本庫并不在同一樓內，組織標本的轉移、運輸也需要一定時間，故各單位可酌情配備一些不太昂貴的組織儲存和周轉設備。

　　活檢組織在-20℃環境中至少可保存6個月，在-40℃的環境中則可保存3年；若將組織保存在高濃度甘油中，則在-10℃~0℃的條件下也可保存2年；若將組織保存在高濃度甘油中，再儲存于-80℃的低溫冰箱中，則可長期保存，但這些組織不適用于RNA等研究。

　　同時，生物樣本庫應配備有效的智能監控報警系統，對樣本儲存溫度、儲存設備運行狀況進行實時監控，對于斷電、設備故障、液氮量不足、樣本庫開關和閉鎖狀態等情況引進險情進行實時報警。

　　此外，生物樣本庫建立中提倡采用不間斷電源設備，以確保樣本庫內樣本在短時斷電情況下不會受到影響。

　　腫瘤組織樣本一般在離體后應盡快收集，并保存于-80℃以下的超低溫冰箱或液氮罐內。

　　血液樣本與其它臨床檢驗項目應一起采集，采集后先置于4℃冰箱內保存，盡量在3~5h內離心，分離血清、血漿，最長不得超過12h，分離獲得的血清、血漿則需儲存于-40℃的環境中，血清或血漿分離時一般于2500r/min離心15min；血液的離心沉淀物或提取后的DNA樣本可長期儲存于-145℃以下。