正山小种的特殊工艺是冒烟。正山小种的加工工艺颇为特殊。发酵后下锅煎，又称“过红锅”，然后揉捏、熏制。过去采用当地的马尾松进行熏制和烘烤。将松枝晒干，这样泡出来的茶汤呈现出带有松烟香气的“龙眼汤”，这也成为传统正山小种的标志性特色。
但随着武夷山自然保护区松木禁伐，不少茶农开始用松烟制作不冒烟的小种红茶。
传统的“松烟香、桂圆汤”越来越少见，适合大众口味的花香、蜜香型正山小种更为常见。
正山小种红茶经过发酵和重新揉捏。随后，将茶叶摇匀，放在竹筛上，在露天厨房里烧松木火，将热量引入“妓院”底部的烟道。茶叶在干燥过程中不断吸收松节油的香气，使小种具有松节油特有的香气。
茶叶干燥后，过筛除去粗老茶梗，然后放在烘笼上，用松木烘烤，以增强小种红茶的特殊香气。
在烘干茶叶时，由于桐木关小种红茶采收季节经常下雨，一般萎凋都是通过室内加温来完成。剩余的热量使深绿茶加热并枯萎。