外殼由內外兩層構成，外層稱外殼，上部為罐口。內槽是內層中的空間。夾層是內外殼之間的空隙，呈真空姿態。為增進罐體的絕熱性能，夾層中裝有絕熱材料和吸附劑。罐頸以絕熱黏結劑將罐的內外層相連，并保持有一定長度。頂部為罐口，結構有能排出液氮蒸發出的氮氣，以保證安全，又有絕熱性能，以減少液氮氣化量。罐塞由絕熱性能好的塑料制成，有防止液氮大量蒸發和固定貯精筒的作用，真空排氣嘴是有蓋子保護的。貯精筒置于罐內槽中，可貯存細管精液，貯精筒手柄掛在罐口分度圈上，以頸塞固定。中小型液氮罐為了攜帶方便，有一外套并附有挎背用的皮帶。