天麻多年生寄生草本，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。茎圆柱形，黄赤色。叶呈鳞片状，膜质，长1-2cm，具细脉，下部短鞘状抱茎。总状花序顶生，长10-30cm，花黄赤色；花梗短，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；唇瓣高于花被管2/3，具3裂片，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。
天麻首先要培养好蜜环菌菌材或菌床。一般阔叶树都可用来作培养蜜环菌的材料，但以槲、栎、板栗、栓皮栎等树种好。天麻用块茎进行繁殖，主要用无明显顶芽、个体较小的白麻和米麻作种麻，11月至翌年3月为栽种适期，但以11月冬种为好。采用菌材伴栽法或菌床栽培法。可选用室内培育、室外培育、防空洞培育。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。种子萌发阶段必须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。
天麻含天麻苷、天麻苷元、β-谷甾醇、胡萝卜苷、枸橼酸、单甲酯、棕榈酸、琥珀酸和蔗糖等；尚含天麻多糖、维生素A、多种、微量生物碱，及多种微量元素，如、锰、铁、钴、镍、铜、锌等。
现代医学药理研究认为，天麻当中含有对羟基苯甲醛、天麻甙、天麻醚甙等有效物质，能起到扩张脑血管动脉和冠状动脉的作用。从而增强血管的血流量，加快血液循环速度，有效减少脑卒中和冠心病等心脑血管疾病的发生率。