天麻花朵授粉后，子房逐漸增大，蒴果為淡褐色或粉紅色，呈長卵圓形，有6條縱行棱線。每個蒴果內有1萬～5萬粒種子，最多達8萬粒。種子細小。呈粉末狀，肉眼難以辨認其大小和形態。在顯微鏡下觀察，成熟的種子呈紡錘形，長0.6～1毫米，寬0.14～0.2毫米。胚長170～180微米。種皮白色半透明，如同翅狀，由薄壁細胞組成，中無胚乳，胚呈淡褐色或黑褐色，無黑褐色者為沒有成熟的種子，稱為秕子。成熟天麻種子的橫剖面和縱剖面在顯微鏡下觀察分別呈橢圓形和圓形。

天麻一般從抽莖到開花需21～30天，從開花到果實完全成熟需27～35天。蒴果自然開裂后的種子，如放的時間太長，種子發芽率顯著降低，因此，不要等到蒴果自然開裂后采集種子。當蒴果果皮表面有光澤、縱溝凹陷不明顯、指捏稍軟時采種較適宜。這時果皮將要開裂還沒有開裂，剝開果皮后，多數種子已散落，易抖出，種子呈乳酪色。這樣的種子比自然裂開的種子發芽率高60%以上。因此，當發現蒴果下部棱線裂縫時，即可剪下，及時抖出種子進行播種，最好將該種子抖到蜜環菌的液體菌種內，然后再播種。