La criopreservación de semen representa la principal herramienta para la preservación de la biodiversidad; sin embargo, en especies aviares, el proceso de congelación-descongelación resulta en una drástica reducción de la calidad del esperma y, en consecuencia, de la fertilidad. Así, para obtener una primera visión sobre la base molecular de la criopreservación del esperma de pavo, se investigaron y compararon los perfiles de metabolitos evaluados por RMN de muestras frescas y congeladas-descongeladas con parámetros cualitativos del esperma. La criopreservación disminuyó la viabilidad, movilidad y tolerancia osmótica de las muestras congeladas-descongeladas. Esta disminución en la calidad del esperma se asoció con la variación en los niveles de algunos metabolitos en extractos de esperma acuosos y lipídicos, según lo investigado por análisis de RMN. Se encontraron mayores cantidades de los aminoácidos Ala, Ile, Leu, Phe, Tyr y Val en el esperma fresco que en el esperma congelado-descongelado; por el contrario, el contenido de Gly aumentó después de la criopreservación. Se encontró una correlación positiva (< 0.01) entre los niveles de aminoácidos y todos los parámetros cualitativos, excepto en el caso de Gly, cuyos niveles estaban negativamente correlacionados (< 0.01) con la calidad del esperma. Otros compuestos solubles en agua, a saber, formiato, lactato, AMP, creatina y carnitina, resultaron estar presentes en mayores concentraciones en el esperma fresco, mientras que las muestras criopreservadas mostraron niveles aumentados de citrato y acetil-carnitina. El esperma congelado-descongelado también mostró disminuciones en colesterol y ácidos grasos poliinsaturados, mientras que los ácidos grasos saturados se encontraron en mayores cantidades en el esperma criopreservado que en el fresco. Curiosamente, los niveles de lactato, carnitina (< 0.01), AMP, creatina, colesterol y fosfatidilcolina (< 0.05) estaban positivamente correlacionados con todos los parámetros de calidad del esperma, mientras que el citrato (< 0.01), fumarato, acetil-carnitina y ácidos grasos saturados (< 0.05) mostraron correlaciones negativas. Se proporciona una discusión detallada destinada a explicar estas correlaciones en el contexto de la célula espermática, devolviendo un escenario más claro de los cambios metabólicos que ocurren en la criopreservación del esperma de pavo.