冬虫夏草为虫体与菌座相连而成，全长9～12厘米。虫体如三眠老蚕，长约3～6厘米，粗约0.4～0.7厘米。外表呈深黄色，粗糙，背部有多数横皱纹，腹面有足8对，位于虫体中部的4对明显易见。 断面内心充实，白色，略发黄，周边显深黄色。菌座自虫体头部生出，呈棒状，弯曲，上部略膨大。表面灰褐色或黑褐色，长可达4～8厘米，径约0.3厘米。折断时内心空虚，粉白色。臭微，味淡。以虫体色泽黄亮、丰满肥大、断面黄白色、菌座短小者为佳。

冬虫夏草简称虫草，是蝙蝠蛾幼虫被虫草菌感染，死后尸体、组织与菌丝结成坚硬的假菌核，在冬季低温干燥土壤内保持虫形不变达数月之久，待夏季温湿适宜时，再从菌核长出棒状子实体并露出地面。由于其可入药，且产地有限，因此被视为珍稀药材。回收虫草说对于这些珍稀药材服用的时候切忌滥用，否则会带来严重的后果。

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冬虫夏草菌子囊菌之子座出自寄主幼虫的头部，单生，细长如棒球棍状，长4～11厘米；不育柄部长3～8厘米，直径1.5～4毫米；上部为子座头部，稍膨大，呈圆柱形，长1.5～4厘米，褐色，除先端小部外，密生多数子囊壳；子囊壳大部陷入子座中，先端凸出于子座之外，卵形或椭圆形，长250～500微米，直径80～200微米，每一子囊壳内有多数长条状线形的子囊；每一子囊内有8个具有隔膜的子囊孢子。