冬虫夏草只适宜高海拔、高寒的生长环境，主要产于我国青藏高原及其边缘地带，—般生长在海拔3000～5000米的气候，高寒、土壤湿润、土层较厚且含一定有机质的树林草甸上和草坪上；由于土质的缘故，生长在树林草甸上的冬虫夏草颜色以暗黄棕色或褐色为主，生长在草坪上的冬虫夏草则以黄棕色为主；前者多产自四川、云南、甘肃，后者多产自西藏、青海，其中以西藏那曲和青海玉树所出产的冬虫夏草品质为最佳。
冬虫夏草形成过程：
每当盛夏，在海拔3000 m以上的高原草甸上，体小身花的成年蝙蝠蛾便将千千万万个虫卵产在地上，经一个月左右孵化后蛾卵变成小虫，再钻进湿润、疏松的土壤里，吸食植物根茎的营养，逐步将身体养得洁白肥胖。土层里有一种球形的虫草真菌子囊孢子，当虫草蝙蝠蛾幼虫遭到孢子侵袭后，便钻进地面浅层，孢子在幼虫体内生长，幼虫的内脏就一点点消失，最后幼虫头朝上尾朝下而死去，这时虫体变成了一个充溢菌丝的躯壳，埋藏在土层里，这就是“冬虫”。经过一个冬天，到第二年春夏季，菌丝又开始生长，从死去幼虫的口或头部长出一根紫红色的小草，高2-5 cm，顶端有菠萝状的囊壳，这就是“夏草”。这样，幼虫躯壳与长出的小草共同组成了一个完好的“冬虫夏草”。