对系统有、抗惊厥、降温等作用，对体液免疫功能有增强作用，虫草的水或醇提取物可明显抑制小白鼠肉瘤等肿瘤的成长，虫草菌发酵液可对抗家兔心肌缺的ST段改变，虫草菌对大鼠应激性心梗也有一定的保护作用，虫草水提液对大鼠急性肾衰有明显的保护作用。
孢子：子囊孢子线状，无色，薄壁，成熟后多分隔，大小为（118-）120-262（-270）微米×（4.5-）5-6（-6.5）微米，平均长L=204微米，平均宽W=5.46微米，长宽比Q=37.3（n=30/1）。
复合体：该菌可以与蝙蝠蛾幼虫形成复合体。由虫体与从虫头部长出的子座相连而成。虫体似蚕，长3-5厘米，直径0.3-0.8厘米；表面深黄色至黄棕色，有20-30条环纹，近头部的环纹较细；头部红棕色，足8对，中部4对较明显；质脆易断，断面略平坦，淡黄白色。子座细长圆柱形，长4-7厘米，直径约0.3厘米；表面深棕色至棕褐色，有细纵皱纹，上部稍膨大；质柔韧，断面类白色，纤维状。气微腥，味微苦。
每年的8月下旬开始，冬虫夏草的寄主蝙蝠蛾幼虫遇到借助风力或雨水传播的冬虫夏草子囊孢子，在环境条件适宜时被侵染，被侵染幼虫行动迟缓，10月份2–9℃时爬至近地表处死亡呈僵虫。冬虫夏草菌吸收虫体营养进行生长繁殖致使虫体内长满菌丝继而形成子座。11月至次年2月份，地温极低，子座生长非常缓慢甚至停止生长；
药理作用：①免疫调节，虫草多糖具有双向性调节作用；②镇咳、祛痰和平喘，冬虫夏草、虫草菌舒张支气管作用明显；③样作用，调节恢复试验雄鼠的性功能紊乱；④抗肿瘤，冬虫夏草对小鼠肺癌的原发灶和自发性肺转移、淋巴瘤有抑制作用。另有、抗肿瘤、抗疲劳、抗衰老、抗心肌缺血、保护肾等作用。