自然條件下天麻從種子萌發到開花結果，完成一代生活史要歷時36個月。
天麻球莖的形成過程-種子萌發
天麻開花、授粉到種子成熟、果實開裂，約需20-21天，具胚的種子大部分均可在適宜的條件下萌發。天麻種子呈紡錘形或新月形，長約0.8-1.0毫米，寬約0.16-0.2毫米。種皮由單層細胞組成，無色透明。
天麻種子播種于苗床50天左右，胚開始萌發，數日后增大原有體積十數倍，形成原生球莖體，部分組織細胞感染蜜環菌形成原生球莖體的足部。待初期形成的原生球莖體破種皮后，外源蜜環菌菌絲開始侵入原生球莖體足部的表皮細胞，構成天麻的早期菌根，為原生球莖體繼續生長提供營養。
天麻球莖的形成過程-原生球莖的發育動態
天麻的原生球莖由種子胚萌發形成，原生球莖在營養豐富的條件下，當年可以形成一個倒卵形幼苗。幼苗從結構上可分為足部和體部。
足部：約占整個原生球莖的1/3，其外部為感菌組織，內部為薄壁細胞。
體部：約占整個原生球莖的2/3，表皮內全部是具有大細胞核的薄壁細胞組成的薄壁組織。
原生球莖進一步發育，原生球莖體出現組織分化，開始形成維管束，頂部生長出第一片包被分生組織的芽鱗。入冬后停止生長，進入休眠，次年春季進行細胞分裂，依營養情況伸出長短各易的初生球莖足，然后頂端生長活躍，迅速膨大出現初生球莖體。生長速度快慢與蜜環菌豐富程度、與否提供營養情況有關。
初生球莖發育完備后，原生球莖的全部組織為蜜環菌菌絲穿插，之后解體脫落。
