天麻的后生球莖包括天麻原生球莖上的頂芽與側芽形成的初生球莖及由初生球莖上的頂芽與側芽形成的次生球莖。天麻球莖具有很強的分生能力，條件適宜，常形成球莖叢。
1、初生球莖的發育動態
原生球莖入冬休眠，次年春季進行細胞分裂，伸出長短各易的初生球莖莖足，莖足頂端生長活躍，營養豐富，迅速膨大出現初生球莖體（栽培上稱“米麻”）。初生球莖體形成當年呈乳白色，具節，節上輪生膜質鱗片，鱗片腋內隱約可見潛伏芽的小突起。球莖頂端具芽鱗，保護球莖的頂端分生組織。
初生球莖入冬后停止生長，進入休眠，次年春天天氣回暖，頂端分生組織開始細胞分裂，生長出次生球莖莖足，足頂端膨大，組織分化形成次生球莖體（栽培上稱“白麻”）。次生球莖莖足因營養情況的不同可長可短、可有可無。營養條件極佳時，次生球莖體直接形成于初生球莖體的頂端，營養條件極差和來源中斷，初生球莖的頂端先生長出細長的次生球莖足，以擴大與外界的接觸面，獲得新蜜環菌菌源后頂端才膨大形成次生球莖體。
待次生球莖開始形成，外源蜜環菌迅速網結初生球莖及次生球莖足，當次生球莖發育完備后，蜜環菌菌索可以在初生球莖內部穿插，隨后初生球莖的全部組織被蜜環菌菌絲穿插分解，為次生球莖發育提供營養，之后解體脫落。
2、次生球莖的發育動態
天麻的次生球莖由次生球莖足和次生球莖體組成。在營養豐富的情況下，次生球莖足極短或無，次生球莖體多數是商品天麻的球體。整體沿節輪生膜質鱗片葉，頂端在當年秋季生長出芽鱗包被的混合芽。
次生球莖的營養來源。天麻的次生球莖生長過程中的營養來源主要依靠連接于其下方的初生球莖和存在的次生球莖足。這時天麻消解初生球莖和次生球莖足皮層組織內的菌根，消解后的物質通過胞間傳遞達到中柱薄壁細胞，再經中柱維管束輸入生長中的次生球莖。同時天麻通過球莖表皮細胞有選擇地吸收球莖外圍土壤中的水、無機鹽、微量元素參與球莖營養物質的合成。
