真正的冬虫夏草均为野生，生长在海拔3000米至5000米的高山草地灌木带上面的雪线附近的草坡上，对自然环境要求高。夏季，虫子卵产于地面，经过一个月左右孵化变成幼虫后钻入潮湿松软的土层。土里的一种霉菌侵袭了幼虫，在幼虫体内生长。经过一个冬天，到第二年春天来临，霉菌菌丝开始生长，到夏天时长出地面，外观象一根小草，这样，幼虫的躯壳与霉菌菌丝共同组成了一个完整的“冬虫夏草”。菌孢把虫体作为养料，生长迅速，虫体一般为四至五厘米，菌孢之内即可长至虫体的长度，这时的虫草称为“头草”，质量；第二天菌孢长至虫体的两倍左右，称为“二草”，质量次之。因为僵化后会长出根须，所以被称作冬虫夏草。 药理学现代研究结果中，青海冬虫夏草含有虫草酸约7%，碳水化合物28.9%，脂肪约8.4%，蛋白质约25%，脂肪中82.2%为不饱和脂肪酸，此外，尚含有维生素B12、麦角脂醇、六碳糖醇、生物碱等。 由于野生冬虫夏草分布地区狭窄、自然寄生率低、对生活环境条件要求苛刻，所以本身资源比较有限。近年来又由于冬虫夏草主产地生态环境遭到人为严重破坏，大量盲目不合理采挖致使资源日趋减少，产量逐年下降。

关于虫草的生长，人类对其感到神秘莫测，前人曾有诗云：“冬虫夏草名符实，变化生成一气通。一物竟能兼动植，世间物理信难穷。”其实，虫草是一种昆虫与的结合体。虫是虫草蝙蝠蛾的幼虫，菌是虫草，每当盛夏，海拔3800米以上的雪山草甸上，冰雪消融，体小身花的蝙蝠蛾便将千千万万个虫卵留在花叶上。继而蛾卵变成小虫，钻进潮湿疏松的土壤里，吸收植物根茎的营养，逐渐将身体养得洁白肥胖。这时，球形的子囊孢子遇到虫草蝙幅蛾幼虫，便钻进虫体内部，吸引其营养，萌发菌丝。当虫草蝙蝠蛾的幼虫食到有虫草的叶子时也会成为虫草。

冬虫夏草首次记载使用是清代吴仪洛《本草丛新》，书中认为冬虫夏草性味甘，温。功能补肺益肾，化痰止咳。可用之于久咳虚喘，产后虚弱、阳痿阴冷等“虚”的病症。据研究：冬虫夏草主要含有冬虫夏草素、虫草酸、腺苷和多糖等成分；冬虫夏草素能抑制链球菌、鼻疽杆菌炭疽杆菌等病菌的生长，又是的活性物质，对人体的内分泌系统和神经系统有好的调节作用；虫草酸能改变人体微循环，具有明显的降血脂和镇咳祛痰作用；虫草多糖是免疫调节剂，可增强机体对病毒及寄生虫的抵抗力。

受感染的幼虫，逐渐蠕动到距地表二至三厘米的地方，头上尾下而死。这就是“冬虫”。幼虫虽死，体内的却日渐生长，直至充满整个虫体。来年春末夏初，虫子的头部长出一根紫红色的小草， 高约二至五厘米，顶端有菠萝状的囊壳， 这就是“夏草”。虫草这时发育得饱满，体内有效成份，是采集的季节。青海，云南省迪庆、怒江州是中国虫草的主要产地之一。