现时新冠肺炎疫苗需要与其他疫苗一样，储存在十分低的温度，确保它不会变质。
例如，辉瑞和BioNTech的新冠肺炎疫苗据报需要储存在摄氏零下70度的环境，但一般医务所通常没有可以达到这个温度的冷冻设备，因此这两家公司计划发货的时候，会以保冷盒装载疫苗，并以干冰保冷。医务所人员需要每五天补充一次干冰，这样就可以把疫苗保存约两星期。
Moderna疫苗的一个关键优势是，它不需要像辉瑞疫苗那样超低温储存，这使运输，分销更容易， 增加接种计划的灵活性。Moderna希望它能在2至8摄氏度的正常冰箱温度下稳定30天，在零下20摄氏度下可保存多达六个月。
美国期刊《科学》杂志指出，这两种疫苗都是利用信使核糖核酸（mRNA），引发人体细胞对新冠肺炎病毒发展出免疫能力。但这种信使核糖核酸十分脆弱，如果遇上稍为高一点的温度就会分裂失效。
研究员为了确保信使核糖核酸较不易失效，会把它注射进一个脂类微粒（lipid nanoparticle）做成的保护层。这种脂类微粒会自然在体内分解，令它随疫苗注射入人体后不会在肝脏累积。
随着新冠肺炎疫苗发展，许多公司都不断发展出可以接近常温下储存的疫苗，方便储存和运输。其中，德国公司CureVac 10月公布，它研发的疫苗只需要储存在摄氏5度的环境，仍然可以保持三个月的有效期。
疫苗的储存环境对各国政府筹备接种计划有很大的影响，如果新冠肺炎疫苗必须储存在超低冷环境，要把它们运输到电力和干冰供应都未必足够的偏远地区或发展中国家，就会变得困难。
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