這些多肽能保證這些物種在零下溫度環境下生存。AFP結合到小的冰晶上，阻止冰的結晶化和晶體的生長，不然，將會對那些生命物種是致命的。越來越多的證據表明，AFP與哺乳動物細胞膜相互作用保護細胞膜不會被凍壞。關于不凍蛋白的研究提示ATF參與生物體對冷氣候的適應過程。
不像廣泛使用的汽車抗凍劑，乙二醇，AFP對冰點的降低不和濃度成正比。它們不是按照依數性規律起作用。這樣，就能使它們在相當于其他溶解的溶質的1/300到1/500的濃度，而起到防凍劑的作用。這將使它們對滲透壓的影響降至最小。AFP得到這種非凡的能力歸因于它們在特定的冰晶表面上的結合能力。