น้ำบริสุทธิ์สามารถทำให้กลายเป็นแก้วได้หากทำให้เย็นลงไม่เกินสามล้านเคลวินต่อวินาที18อัตราการเย็นตัวที่ทำไม่ได้สำหรับเนื้อเยื่อของสัตว์ ซูโครสสามารถทำให้เย็นลงได้เร็วพอที่จะกลายเป็น ลูกอมสายไหม แต่ด้วยการทำให้เย็นลงช้าลง ซูโครสจะกลายเป็นผลึก ลูกอมหิน การเติมน้ำเชื่อมข้าวโพดลงในน้ำตาลซูโครสช่วยให้น้ำเชื่อมค่อยๆ เย็นลงจนถึงของแข็งที่ไม่มีผลึกที่ใช้ในอมยิ้ม ซิลิกอนไดออกไซด์สามารถถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเป็นซิลิกาในน้ำวุ้นตา หรือสามารถถูกทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ จนเป็นผลึก (ควอทซ์) เครื่องแก้วและกระจกหน้าต่างทั่วไปทำขึ้นโดยการเติมโซเดียมและแคลเซียมออกไซด์ลงในซิลิกอนไดออกไซด์เพื่อผลิตของเหลวที่หลอมละลายซึ่งสามารถทำให้เย็นลงอย่างช้าๆ ไครโอนิกส์ เมื่อน้ำเชื่อมที่มีความหนืดมากขึ้นกลายเป็นของแข็งอสัณฐาน (ไม่มีผลึก) ในกรณีที่ไม่มีการเปลี่ยนเฟสจากของเหลวเป็นผลึกของแข็งที่อุณหภูมิหลอมเหลว/ฟิวชัน จะมีความหนืดเพิ่มขึ้นมาก (มีลักษณะเป็นของแข็ง) ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิการเปลี่ยนสถานะคล้ายแก้ว (Tg ) ที่กำหนดโดยอัตราการทำความเย็น สารปกป้องการแช่แข็งที่ใช้บ่อยที่สุดในวิทยาการแช่แข็ง ได้แก่ ไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) รวมถึงโพลิออลเอธิลีนไกลคอล (สารป้องกันการแข็งตัวของรถยนต์) โพรพิลีนไกลคอล (เคยใช้เพื่อลดผลึกน้ำแข็งในไอศกรีม) และกลีเซอรอล (ใช้มาตั้งแต่ทศวรรษ 1950 เพื่อรักษาสเปิร์มด้วยการแช่แข็ง และเม็ดเลือด) สารประกอบเหล่านี้ทั้งหมดมีความสามารถในการสร้างพันธะไฮโดรเจนกับน้ำเพื่อป้องกันไม่ให้โมเลกุลของน้ำรวมตัวกันเป็นน้ำแข็ง สารป้องกันความเย็นเหล่านี้ยังทำหน้าที่โดยการรบกวนแบบคอลลิเกทีฟที่ขัดขวางโมเลกุลของน้ำไม่ให้ก่อตัวเป็นโครงตาข่ายน้ำแข็ง ส่วนผสมของสารปกป้องความเย็นอาจเป็นพิษน้อยกว่าสารปกป้องความเย็นบริสุทธิ์และสามารถกำจัดการก่อตัวของน้ำแข็งได้อย่างสมบูรณ์19