形态特征：
天麻植株高30-100厘米，有时可达2米；根状茎肥厚，块茎状椭圆形至近哑铃形，肉质，长8-12厘米，直径3-5（7）厘米，有时更大，具较密的节，节上被许多三角状宽卵形的鞘。
茎：直立，橙黄色、黄色、灰棕色或蓝绿色，无绿叶，下部被数枚膜质鞘。
花：总状花序长5-30（50）厘米，通常具30-50朵花；花苞片长圆状披针形，长1-1.5厘米，膜质；花梗和子房长7-12毫米，略短于花苞片；花扭转，橙黄、淡黄、蓝绿或黄白色，近直立；萼片和花瓣合生成的花被筒长约1厘米，直径5-7毫米，近斜卵状圆筒形，顶端具5枚裂片，但前方亦即两枚侧萼片合生处的裂口深达5毫米，筒的基部向前方凸出；外轮裂片（萼片离生部分）卵状三角形，先端钝；内轮裂片（花瓣离生部分）近长圆形，较小；唇瓣长圆状卵圆形，长6-7毫米，宽3-4毫米，3裂，基部贴生于蕊柱足末端与花被筒内壁上并有一对肉质胼胝体，上部离生，上面具乳突，边缘有不规则短流苏；蕊柱长5-7毫米，有短的蕊柱足。
蒴果：倒卵状椭圆形，长1.4-1.8厘米，宽8-9毫米。花果期5-7月。
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天麻茎单一，直立，圆柱形，高30~150厘米，黄褐色，下部疏生数枚膜质鞘。无绿叶，叶鳞片状，膜质，互生，下部鞘状抱茎。地下块茎肥厚，长椭圆形、卵状长椭圆形或哑铃形，长约10（-20）厘米，粗3-5（-7）厘米，肉质，常平卧；有均匀的环节，节上轮生多数三角状广卵形的膜质鳞片。总状花序顶生，花期显著伸长，长30－50厘米，具花30-50（-100）；苞片膜质，长圆状披针形，长约1-1.5厘米，与子房（连花梗）近等长；花淡绿黄、蓝绿、橙红或黄白色，近直立，花梗长3一5毫米；萼片与花瓣合生成花被筒，筒长约1厘米，口部偏斜，直径5-7毫米，顶端5裂；萼裂片大于花冠裂片；唇瓣白色，先端3裂；唇瓣藏于筒内，无距，长圆状卵圆形，长约7毫米，上部边缘流苏状；合蕊柱长5~6毫米，子房下位，倒卵形，子房柄扭转，柱头3裂。蒴果长圆形或倒卵形，长1.2~1.8厘米，直径8一9毫米。种子多而极小，成粉末状。花期6~7月，果期7~8月。属食菌性草本植物，全株不含叶绿素，无根，与菌共生。
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