有性繁殖：天麻种子极小，由胚及种皮组成，无胚乳及其他营养贮备，发芽非常困难。种子萌发阶段与紫萁小菇一类共生萌发菌建立共生营养关系，种子才能萌发。可采用树叶菌床法或伴菌播种法播种。
多年生寄生草本，高60-100cm。全株不含叶绿素。块茎肥厚，肉质长圆形，长约10cm，径3-4.5cm，有不甚明显的环节。
长2-3mm；苞片膜质，狭披针形或线状长椭圆形，长约1cm；花被管歪壶状，口部斜形，基部下侧稍膨大，先端5裂，裂片小，三角形；唇瓣花被管2/3，具3裂片，中央裂片较大，其基部在花被管内呈短柄状；合蕊柱长5-6mm，先端具2个小的附属物；子房倒卵形，子房柄扭转。蒴果长圆形至长圆状倒卵形，长约15mm，具短梗。种子多而细小，呈粉尘状。花期6-7月，果期7-8月。
