冷冻干燥是将鹿茸置于低温下快速冻结，然后在真空条件下，使冻结的水分直接升华散发，使鹿茸干燥。它主要通过低温冷冻和减压干燥两步完成。
利用真空冷冻加工出来的成品茸，较其他方法加工的质量好，干湿折重率高，干燥迅速不破损。此种冻干茸(无论是排血茸还是带血茸)，茸皮无血道，不乌皮，几乎保持了鹿茸生长时的颜色。特别是带血茸，血液在茸体髓质部均匀沉淀，血色鲜红无异味。但冷冻干燥加工所需设备过于昂贵，目前难于在个体和集体养鹿户中推广。
(一)鹿茸冻干前的处理 将鲜茸称重、测尺、登记后，进行烫皮定色。排血茸烫至锯口见粉红血沫，带血茸烫至锯口处见血溢出为止。刷擦干净。
(二)冻干处理 首先将冻干机的干燥箱预冷至-25～-30℃，然后将茸放入箱内迅速冷冻。冷冻2小时左右，开冷凝器制冷(温度可达-28℃)，约30分钟，开动真空泵，经5分钟后结束(这时的真空度达400～533帕)，而冷凝器继续制冷至-39～-45℃。
(三)加温处理 箱体冷却停止后，利用加热装置加热，使箱内的板温每小时升温10℃左右，直至60℃，约20～25小时可达到干燥目的。加工花二杠茸时，因其质嫩，板温每小时要升温20℃左右，直至65℃，干燥时间为18～20个小时。
(四)鹿茸冻干后处理 鹿茸从冻干机内取出，立即称重，算出干湿折重率，悬挂于风干室回潮24～48小时，进行煮头整修2次，鹿茸完全干燥。