当花茎长到一定高度时，花序陆续开花。天麻花朵的构造较为特殊，其花药（花粉块）在合蕊柱头的顶端，由一药帽盖罩着，呈粘润状团块；而柱头（雌蕊）在合蕊柱下部。所以花粉块不能自动散出，以完成自花授粉，必须借助外界条件才能完成其授粉。在有性繁殖中，要想获得质好量多的种子就必须进行人工授粉。天麻授粉以后，花被逐渐萎缩，子房迅速膨大。而未授上粉的花朵，花凋谢以后子房略有膨大，但果实内的种子不具有种胚。授粉以后大约12～13天，果实停止增大，大约16～25天后，天麻果实自下而上陆续成熟。当果色渐深暗，表示蒴果即将成熟，当果壳上6条纵缝线将出现开裂，用手捏发软，掰开，果实里的种子开始散开时，即为种子的最佳采收期。若再晚1天采收，其纵缝线会大量开裂，种子便由此逸出，随风散落。因此一定要适时采收。采收种子时，可将开裂蒴果邻近的3～5个尚未开裂的果实一同剪下（因这些即将开裂的果实中也具有较高的发芽率），装入种子袋，送贮藏室保管或直接送拌种车间使用。