細胞膜溶質損傷說

Lovelock認為細胞的損傷是因為凍結使細胞脫水，電解質濃度增加，細胞長時間置于高濃度溶液中，造成細胞膜類脂蛋白復合體的破壞和膜的分解。

Levitt認為，特殊的胞內溶質（結構蛋白）的濃縮，使蛋白質分子彼此靠近，有利于二硫鍵將蛋白質分子彼此連接起來，而不能恢復到原天然結構。這種不可逆變化，造成細胞功能的喪失和細胞死亡。

Williams認為，冷凍使滲透壓增加，造成細胞收縮，使細胞膜內表面壓力增加。細胞膜的收縮可引起一系列的變化，包括膜相分離、膜的萎縮、膜成分的喪失等。

總之，這些理論都認為，由于細胞膜內溶質脫水濃縮，從而造成細胞膜的分解和變性。