當大氣溫度降到零攝氏度以下時，有的植物因為抵禦不了寒冷而凍死，有的卻能傲然挺立在冰天雪地中，生機勃勃。這是因為不同植物的抗凍性存在顯著差異。
植物細胞中的生物膜系統與植物抗凍性密切相關；當植物遇到低溫時，生物膜會發生相變，即從液晶相變為凝膠態，膜結構被破壞。這樣壹來，質膜上就會形成滲透性很高的非脂質“洞穴”，成為許多電解質自由進出的通道，細胞質中的溶膠大量排出，最終導致植物死亡。因此，抗凍植物必須具備以下特征。
第壹，當溫度降低時，必須能夠維持體內生物膜的正常液晶相；其次，具有膜結構的穩定性，與植物品種的抗寒性呈正相關；第三，可以避免細胞內結冰，防止冰晶破壞細胞膜；第四，細胞內的水在細胞外會結冰，也會造成壹定的傷害。這是因為冷凍脫水會造成細胞幹旱，使蛋白質變性，同時還會造成細胞收縮、塌陷，損傷質膜。因此，它還必須具有冷凍和脫水的性能。但各種植物對上述要求的抗凍性是不壹樣的，有的植物只有其中壹兩項，有的甚至根本沒有，所以有的品種怕冷，有的品種抗凍。如西紅柿、黃瓜、香蕉、菠蘿等。，經常遭受10攝氏度以下的寒害，而松、柏、竹、雲杉等。，能在冰雪環境下正常生存。
抗擊寒害，預防低溫對作物的危害，主要應從提高作物的抗凍性和防止不利氣候因素對作物的影響兩方面入手。經過抗寒鍛煉後，可以人為地促進植物的壹系列生理變化，從而增加其抗寒性。
在野外條件下，抗寒鍛煉要經過兩個階段:首先，讓植物在入冬前的晴好天氣裏進行旺盛的光合作用，積累更多的“保護性物質”，即營養物質(糖和氨基酸等)。)越冬所需，並增加膜脂中不飽和脂肪酸的含量，這對防止生物膜相變和穩定膜結構非常重要。其次，在深秋低溫穩定的條件下，控制田間灌溉，使植物進行細胞間隙的正常脫水過程和原生質膠體狀態的正常變化，降低植物組織中的自由水含量，從而降低組織受凍的可能性。經過以上兩方面的鍛煉，細胞原生質對不利條件的反應會變得緩慢，抗凍性自然會顯著提高。
作物的抗凍性與品質特性和栽培措施密切相關。秋播作物和冬性強的品種要及時早播，利用秋高氣爽、陽光強烈等有利條件培育壯苗，增強其抗寒能力，促進其安全越冬。春性強的品種不宜過早播種，否則入冬前營養生長過於旺盛，抗寒準備不足，容易導致死苗。此外，適宜的播種深度、壟作、施用有機肥和磷鉀肥能增加作物的抗寒性。
早春天氣變化劇烈。冬小麥返青時，抗寒鍛煉的效果逐漸消失，遇晚霜極易受凍。針對這種情況，可以采取煙熏、灌溉等措施，利用溫室、溫床、陽光床、塑料薄膜、土壤保溫劑等克服低溫不利因素，提早播種。此外，還可以設置擋風和覆蓋物，改變作物生長的小氣候，避免低溫的危害。冰凍保護和激素控制也可用於增強植物的抗凍性。例如，在植物芽和組織的顯微切片中，或在細胞懸浮培養的冰冷培養基中加入蔗糖、二甲基碸或聚乙二醇，植物的抗凍性會顯著提高。這種物質叫做防凍劑。
最近從對馬鈴薯等無菌苗的研究中發現，在培養基中加入植物激素脫落酸(ABA)在室溫下培養半個月，誘導的抗寒性與2℃低溫鍛煉誘導的抗寒性相似。目前，該方法已用於科研和生產實踐中，以增加葡萄、柑橘等果樹的抗凍性。
植物防凍劑(或樹木防凍劑和園林植物防凍劑)用於園林植物的防凍劑壹般稱為:植物防凍劑、園林植物防凍劑、樹木防凍劑、苗木防凍劑或防凍劑。
隨著城市化進程的加快和城市園林行業的發展，也促進了園林植物養護產品的發展。目前植物防凍液多針對園林植物，品牌眾多，沒有統壹標準。壹般成分是增加植物糖分和氨基酸含量的激素和相關成分。