Холодостойкость представляет собой способность организма поддерживать нормальный обмен веществ, структуру протоплазмы и ферментативную активность в условиях, когда теплолюбивые культуры начинают замедлять рост, желтеть и терять тургор. В отличие от морозостойкости, данный показатель не предполагает перенос отрицательных температур и замерзания тканей. На практике холодостойкий сорт позволяет проводить ранние посевы в непрогретую почву, снижает риск гибели всходов при весенних похолоданиях, способствует эффективному использованию зимней влаги и ускоряет развитие, что часто приводит к более раннему созреванию.
При сортоиспытании используются полевые и лабораторные методы оценки. Полевая методика включает фенологические наблюдения за темпами роста при ранних посевах, визуальный учет сохранности после температурного стресса и структурный анализ влияния условий на элементы продуктивности. В лабораторных условиях применяется «холодный тест» на проращивание семян в термостатах при пониженных температурах с последующим доращиванием, а также биохимический анализ, например, определение уровня свободного пролина в листьях.
Холодостойкость выражается через коэффициент, рассчитываемый как отношение показателей в стрессовых условиях к контрольным, либо через процентные значения всхожести. На основании этих данных сорта подразделяются на группы по уровню устойчивости. Важным индикатором является температурный минимум, при котором рост культуры прекращается, что составляет около +4 °C для большинства растений и до +10 °C для кукурузы. Выбор сорта требует учета биологических особенностей культуры, так как для теплолюбивых растений этот признак критичен на этапе раннего развития.