本实用新型公开了一种用于土体微观结构测试的冷冻干燥装置，包括内部具有控制器的主工作柜、分别设置在所述主工作柜上的观测机构和温度传感器以及与所述主工作柜连接的真空抽取组件；所述观测机构与所述温度传感器分别和主工作柜内的控制器通信连接；在干燥过程中通过观测机构可以实时称量样品质量，最终确定样品是否达到完全干燥，有效避免干燥时间过短会使土样干燥不充分和干燥时间过长造成资源浪费，且可实时观察土体在冷冻干燥构成中表面结构的变化形态，有利于将土体结构从细观和微观方面进行对比研究，操作便捷，观察方便，能准确掌握干燥程度，干燥效果好。