天麻莖單一，直立，圓柱形，高30～150厘米，黃褐色，下部疏生數(shù)枚膜質(zhì)鞘。無綠葉，葉鱗片狀，膜質(zhì)，互生，下部鞘狀抱莖。地下塊莖肥厚，長橢圓形、卵狀長橢圓形或啞鈴形，長約10（-20）厘米，粗3-5（-7）厘米，肉質(zhì)，常平臥；有均勻的環(huán)節(jié)，節(jié)上輪生多數(shù)三角狀廣卵形的膜質(zhì)鱗片。總狀花序頂生，花期顯著伸長，長30－50厘米，具花30-50（-100）；苞片膜質(zhì)，長圓狀披針形，長約1-1.5厘米，與子房（連花梗）近等長；花淡綠黃、藍綠、橙紅或黃白色，近直立，花梗長3一5毫米；萼片與花瓣合生成花被筒，筒長約1厘米，口部偏斜，直徑5-7毫米，頂端5裂；萼裂片大于花冠裂片；唇瓣白色，先端3裂；唇瓣藏于筒內(nèi)，無距，長圓狀卵圓形，長約7毫米，上部邊緣流蘇狀；合蕊柱長5～6毫米，子房下位，倒卵形，子房柄扭轉(zhuǎn)，柱頭3裂。蒴果長圓形或倒卵形，長1.2～1.8厘米，直徑8一9毫米。種子多而極小，成粉末狀。花期6～7月，果期7～8月。