天麻花朵的构造较为特殊，其花药或称花粉块在合蕊柱的顶端，由药帽盖罩着，呈黏润状的团块，而柱头在合蕊柱的基部呈膨大的形态。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。在野生状态下，天麻的授粉是借助个体较小的土蜂来完成的。而小土蜂的活动同气候变化及环境状况有关，在自然环境条件下（如林荫、草丛中）活动频繁，而在人为的荫棚中活动铰少，晴天活动多，雨天活动少。如遇阴雨天气，天麻盛开的花就得不到授粉，或授粉率很低，而在室内根本就无法得到昆虫的传粉。所以，在天麻有性繁殖中，要想获得质好量多的种子就必须进行人工授粉。

天麻花序于头年冬季形成，翌年夏季抽薹开花，开花顺序由下而上。天麻开花的花期历时为3~10天。箭麻大小不同，温度季节不一样，花期历时差异大。低温有延缓天麻花茎、花序轴生长，减少天麻单花日开放量的作用。

据观察，柱头具有接受花粉能力的时间为2~3天。如果花开后3天内没有授上粉，以后就不可能授上粉。同时，花粉全部变成粉状后，无法用工具挑取，意味着失去了受精的能力。因此天麻的人工授粉，必须严格掌握时机，在开花前1d至开花后3d内完成。在花粉块成熟、柱头都处于较旺盛的生理活动时授粉，才能保证较高的结实率。过早或过迟授粉，都会降低结实率。花粉块成熟的标志是：花粉块松软膨胀，将药帽盖稍顶起，在药帽盖边缘微现花粉，整体有较强的黏性。

授粉时间一般选在上午10时至下午4时为好。天麻花开放后，柱头黏度最大时为授粉最佳时机，雨天及露水未干时不宜授粉。