每年6～7月，蝙蝠蛾便开始在草丛中交配产卵于土块中，孵出幼虫蛰伏土内。10月间，生长有4年左右的老熟幼虫则被感染虫草菌致病，菌丝在幼虫体腔内，以虫体的内脏为养料迅速生长繁殖。当蝙蝠蛾幼虫被侵染虫草菌致病后，在冬季爬到离地表面2～3厘米深处土内僵死，这就是古人所称的冬虫夏草的“冬虫”。染病幼虫头部倾斜向上僵化形成菌核，菌核中的菌丝交织成束，冲破僵虫头壳向上生长发育成子座。到来年4月左右，土一解冻，子座随气温与湿度的升高而长出土面，一直长到五六月，就成为一枝长4～11厘米的棒状子实体，外形似一株野草，这就是古人所称的冬虫夏草的“夏草”。
生物学家揭开了冬虫夏草生长的神秘真实面目，它并非古人所想的由冬天的虫到了夏天摇身一变而成了草。真菌学家根据其棒头形状，将冬虫夏草命名为“中国棒头菌”，但人们仍习惯称它为“冬虫夏草”，并一直沿用至今。
冬虫夏草很早以前就已成为颇负盛名的滋补药品，并具有奇特疗效。《文房肆考》记述了一个有趣的故事：“孔裕堂，桐乡乌镇人，述其弟患怯，汗大泄，虽盛暑，处密室帐中，犹畏风甚，病三年，医药不效，症在不起，适有戚自川解组归，馈以冬虫夏草三斤，逐日和荤蔬作肴炖食，渐至痊愈。因信此物之保肺气，实腠理，确有征验，嗣后用之俱奏效。一时桐乡传为奇谈，许多人争相求购。”
冬虫夏草的药用价值历代医着皆有论述。《本草从新》：“甘、平，保肺益肾，止血化痰，已劳嗽。”《药性考》：“秘精益气，专补命门。”《本草纲目拾遗》：“羌俗采为上药，功与人参同。”又称：“冬虫夏草三五枚，老雄鸭一只，去肚杂，将鸭头劈开，纳药于中，仍以线扎好，酱油酒如常蒸烂食之，可抵人参一两。”
冬虫夏草还有一个奇特的功能，《本草纲目拾遗》中记载：“冬虫夏草若取其夏草服之，有绝孕无子”。1956年全国民间中草药调查时，也发现了有妇女行经期间服用虫草粉，可3～5年不孕，若在产后服用，可终身绝育之说。又据1991年福建医学院药理研究室李常春等报道，初步证实冬虫夏草服后有绝孕无子的可信性。这对今后开发天然避孕药物将是一个有益的启示。
《现代实用中药》认为冬虫夏草适用于肺结核，老人衰弱之慢性咳嗽、气喘、吐血、盗汗、自汗，又用于贫血虚弱、阳痿遗精，老人畏寒、涕多泪出等症。
冬虫夏草由于补益健身，应用广，且疗效佳而驰名，已与人参、鹿茸齐名为我国三大补品。现代医学还新发现它有抑制癌症的重大作用，且在治疗晚期耻骨肿瘤、肺癌等方面均获良效，还具有明显保肝功能，所以需求越来越大。但野生资源十分有限，同时冬虫夏草寄生昆虫蝙蝠蛾，又需四五年才能完成一个世代，以致野生自然资源更显得稀少而紧缺，价格特别昂贵。
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