Холодостійкість є здатністю організму підтримувати нормальний обмін речовин, структуру протоплазми та ферментативну активність в умовах, коли теплолюбні культури починають уповільнювати ріст, жовтіти та втрачати тургор. На відміну від морозостійкості, цей показник не передбачає перенесення від'ємних температур і замерзання тканин. На практиці холодостійкий сорт дозволяє проводити ранні посіви в непрогрітий ґрунт, знижує ризик загибелі сходів під час весняних похолодань, сприяє ефективному використанню зимової вологи та прискорює розвиток, що часто призводить до більш раннього достигання.
Під час сортовипробування використовуються польові та лабораторні методи оцінки. Польова методика включає фенологічні спостереження за темпами росту при ранніх посівах, візуальний облік збереженості після температурного стресу та структурний аналіз впливу умов на елементи продуктивності. У лабораторних умовах застосовується «холодний тест» на пророщування насіння в термостатах при знижених температурах з подальшим дорощуванням, а також біохімічний аналіз, наприклад, визначення рівня вільного проліну в листках.
Холодостійкість виражається через коефіцієнт, що розраховується як відношення показників у стресових умовах до контрольних, або через відсоткові значення схожості. На підставі цих даних сорти поділяються на групи за рівнем стійкості. Важливим індикатором є температурний мінімум, при якому ріст культури припиняється, що становить близько +4 °C для більшості рослин і до +10 °C для кукурудзи. Вибір сорту потребує врахування біологічних особливостей культури, оскільки для теплолюбних рослин ця ознака є критичною на етапі раннього розвитку.