受感染的幼蟲，逐漸蠕動到距地表二至三厘米的地方，頭上尾下而死。這就是“冬蟲”。幼蟲雖死，體內的卻日漸生長，直至充滿整個蟲體。來年春末夏初，蟲子的頭部長出一根紫紅色的小草， 高約二至五厘米，頂端有菠蘿狀的囊殼， 這就是“夏草”。蟲草這時發育得飽滿，體內有效成份，是采集的季節。云南省迪慶、怒江州是我國蟲草的主要產地之一。
正宗的冬蟲夏草從其生長環境來分有兩種，高原草甸的草原蟲草和高海拔陰山峽谷的高山蟲草，由于生長環境和土質的差異，它們在色澤和形態方面有些許區別，草原蟲草為土黃色，蟲體肥大，肉質松軟；高山蟲草為黑褐色，蟲體飽滿結實。因草原地域遼闊，是主產地，市面流行多為此品種。而高山蟲草源稀少，但古醫書記載的多是這種。從營養成分說，兩者差不多，但無論哪種都是以天然本質為貴，一旦染色或受污染，就失去價值。
子實體：子座一年生，棍棒狀，新鮮時革質，無特殊氣味，基部淺黃色，中部黃褐色，頂部黑褐色，內部白色，干后木栓質，外部灰褐色至黑褐色，光滑至略粗糙，內部白色，長可達6厘米，直徑可達2毫米。子座：子座菌絲無色，厚壁，頻繁分隔，偶爾分枝，規則排列，直徑通常為3-6微米，有時膨脹可達12微米。
冬蟲夏草是中國特有的中藥材，它與人參、鹿茸并列為三大補品，中國古代中醫藥典籍中都有記載。始載于《本草從新》，據載：“冬蟲夏草，四川嘉定府所產者，云南、貴州所產者次之。冬在土中，身活如老蠶，有毛能動，至夏則毛出土上，連身俱化為草”。《本草綱目拾遺》云：“出四川江油縣化坪，夏為草冬為蟲”。在康熙三十三年（1694年）成書的《本草備要》中也有冬蟲夏覃的論述：“冬蟲夏草，甘平。保肺益腎，止血化痰。”