Principem kryochirurgie je rychlé zmrazení tkáně nádoru na velmi nízkou teplotu (pod -25oC, za použití kapalného dusíku) následované jejím pomalým rozmrazením. Tímto postupem dojde v nádorových buňkách ke vzniku velkých krystalů vody, které tyto buňky rozthají - docílí se tedy spolehlivé 100% mechanické destrukce patologické tkáně. Nádorová tkáň znekrotizuje a odloučí se (úplné odhojení trvá několik dnů), zatímco okolní zdravá tkáň zůstává téměř nepoškozena.
Tato metoda má mnoho výhod. Zákroky jsou téměř nebolestivé, proto je možné je provádět bez anestezie, nebo pouze s lokálním znecitlivěním. Při zákrocích nedochází k žádnému, nebo jen minimálnímu krvácení. Za zmínku stojí také dobrý kosmetický efekt zákroků, vznikají pouze velmi jemné jizvy.