冬虫夏草可从三方面进行辨别，即产地、气味和组成。
产地方面，冬虫夏草只产于青藏高原，其他产地的一定不是冬虫夏草。
气味方面，冬虫夏草微腥。
组成方面，冬虫夏草由两个部分组成，一部分是虫形的菌核，一部分是形似野草的子座，若虫形部分呈干瘪状，则药用价值降低。虫体如蚕，长3至5厘米，直径0.3至0.8厘米，表面呈棕黄色或棕褐色，身上有环纹20至30个，靠近头部的环纹较细密，头部为红棕色，稍膨大，并长有子座，腹部有8对足，中间4对较为明显，虫体脆易断，断面为淡黄白色，中央有一根贯穿虫形菌核的黑管，是蝙蝠蛾幼虫的消化管。从虫形菌核头部长出，细菌柱形，状如野草，长4至7厘米，深棕色至棕褐色，有细纵皱纹，质地柔韧，不易折断，成熟的子座从柄的中间直至末端膨大，形成可孕部分，较柄部略粗，界限明显，子座顶部具有长约0.3至0.6厘米的不育尖端。
此外，冬虫夏草还有增重现象，如插异物、明矾等浸泡、金属粉粘附。把挖断的冬虫夏草用细竹签连接，竹签一般不会影响冬虫夏草的质量，但会增加重量，有的把一段铁、铅丝插入冬虫夏草以增加重量，其中铅会造成危害。有的用明矾水浸泡以增加重量，将其折断后，断面为黄色而不是白色。有的将水泥、泥粉或重金属粉用胶水粘到冬虫夏草的头部和子座的基部，或者将铁粉、铅粉、锡粉以及复合粘合粉粘附在虫体的皱褶中以增重，掺重金属粉者迎光看有光亮。
