冬虫夏草菌的子囊孢子为多细胞的针状物，由子囊散出后产生横隔，每段萌发，产生芽管，侵入昆虫的幼虫体内，蔓延发展，破坏虫体内部的结构，把虫体变成充满菌丝的僵虫，冬季形成菌核，夏季自幼虫体的头部长出棍棒状的子座，子座上端膨大，近表面生有许多子囊壳，壳内生有许多长形的子囊，每个子囊具2—8个子囊孢子，通常只有2个成熟，子囊孢子细长、有多数横隔，它从子囊壳孔口散射出去，又继续下一个周期的循环。
关于虫草的生长，一般人对其感到神秘莫测，前人曾有诗云：“冬虫夏草名符实，变化生成一气通。一物竟能兼动植，世间物理信难穷。”其实，虫草是一种昆虫与的结合体。虫是虫草蝙蝠蛾的幼虫，菌是虫草，每当盛夏，海拔3800米以上的雪山草甸上，冰雪消融，体小身花的蝙蝠蛾便将千千万万个虫卵留在花叶上。继而蛾卵变成小虫，钻进潮湿疏松的土壤里，吸收植物根茎的营养，逐渐将身体养得洁白肥胖。这时，球形的子囊孢子遇到虫草蝙蝠蛾幼虫，便钻进虫体内部，吸引其营养，萌发菌丝。
嗅之具草菇香气，味甘。足8对，中部4对较明显，质脆，易折断，断面黄白色。子座单生，细长圆柱形，长4至7厘米，直径约3毫米；表面深棕色至棕褐色，有细纵皱纹，上部稍膨大，质柔韧，断面类白色。气微腥，味微苦。以虫体色泽黄亮，丰满肥大，断面黄白色，子座短小者为佳。
冬虫夏草首次记载使用是清代吴仪洛《本草丛新》，书中认为冬虫夏草性味甘，温。功能补肺益肾，化痰止咳。可用之于久咳虚喘，产后虚弱、阳萎阴冷等“虚”的病症。据研究：冬虫夏草主要含有冬虫夏草素、虫草酸、腺苷和多糖、等成分；冬虫夏草素能抑制链球菌、鼻疽杆菌炭疽杆菌等病菌的生长，又是的活性物质，对人体的内分泌系统和神经系统有好的调节作用；虫草酸能改变人体微循环，具有明显的降血脂和镇咳祛痰作用；虫草多糖是免疫调节剂，可增强机体对病毒及寄生虫的抵抗力。