天麻为多年生腐生直立草本，地下根状茎成块茎状，长8－12厘米，直径3－5厘米，最大可达7厘米，椭圆形，表面多麻点、皱纹和轮节。茎直立，高0.3－1米，最大者可达2米，橙黄色、黄褐色、灰褐色或蓝绿色，圆柱形，无绿叶，叶鳞片状，互生，膜质，下部鞘状抱茎。花淡黄绿或橙红色，茎顶生20－50朵，总状花序，长5－30厘米，最长可达50厘米，开花顺序从下自上。花苞片膜质，长披针形，长1－1.5厘米；花梗和子房长0.7－1.2厘米，略短于花苞片；花扭转，橙黄、淡黄、蓝绿或黄白色，近乎直立；萼片与花瓣合生成斜壶状花被筒