自然条件下天麻从种子萌发到开花结果，完成一代生活史要历时36个月。
天麻球茎的形成过程-种子萌发
天麻开花、授粉到种子成熟、果实开裂，约需20-21天，具胚的种子大部分均可在适宜的条件下萌发。天麻种子呈纺锤形或新月形，长约0.8-1.0毫米，宽约0.16-0.2毫米。种皮由单层细胞组成，无色透明。
天麻种子播种于苗床50天左右，胚开始萌发，数日后增大原有体积十数倍，形成原生球茎体，部分组织细胞感染蜜环菌形成原生球茎体的足部。待初期形成的原生球茎体破种皮后，外源蜜环菌菌丝开始侵入原生球茎体足部的表皮细胞，构成天麻的早期菌根，为原生球茎体继续生长提供营养。
天麻球茎的形成过程-原生球茎的发育动态
天麻的原生球茎由种子胚萌发形成，原生球茎在营养丰富的条件下，当年可以形成一个倒卵形幼苗。幼苗从结构上可分为足部和体部。
足部：约占整个原生球茎的1/3，其外部为感菌组织，内部为薄壁细胞。
体部：约占整个原生球茎的2/3，表皮内全部是具有大细胞核的薄壁细胞组成的薄壁组织。
原生球茎进一步发育，原生球茎体出现组织分化，开始形成维管束，顶部生长出第一片包被分生组织的芽鳞。入冬后停止生长，进入休眠，次年春季进行细胞分裂，依营养情况伸出长短各易的初生球茎足，然后顶端生长活跃，迅速膨大出现初生球茎体。生长速度快慢与蜜环菌丰富程度、与否提供营养情况有关。
初生球茎发育完备后，原生球茎的全部组织为蜜环菌菌丝穿插，之后解体脱落。
