本实用新型提供一种生物样本冷冻存储装置。该生物样本冷冻存储装置包括存储容器和固定于存储容器的存取装置。其中，存储容器包括能够容纳冷冻保存液的罐体和位于罐体上部的容器口；和存取装置包括立柱、横臂部和生物样本提取部，立柱设置有竖直移动部，竖直移动部能够沿所述立柱在竖直方向上移动，横臂部设置有水平移动部，水平移动部能够沿横臂部在水平方向上移动；横臂部设置于竖直移动部，从而使横臂部能够在竖直方向上下移动，生物样本提取部设置于水平移动部，从而使生物样本提取部能够在水平方向上移动。通过本实用新型的生物样本冷冻存储装置能够代替操作者进行样本的放置和取出。