研究表明，冬蟲夏草的的主要活性成分是蟲草素、蟲草酸、蟲草多糖及SOD酶等成分。 蟲草素又名蟲草菌素，對核多聚腺苷酸聚酶有很強的抑制作用，能抑制癌細胞的生長，還有抗病毒、抗癌和抗真菌作用，也有滋肺補腎，促進骨髓造血功能等作用，可輔助治療久咳、失眠、支氣管炎、夜尿等症。蟲草素還具有抑制蛋白質激酶的活性、DNA和RNA的合成，促進細胞分化，改變細胞骨架的分佈等生物活性作用，所以對多種癌症，如膀胱癌、結腸癌、肺癌和纖維肌瘤、艾氏腹水疣、咽癌、人表皮樣癌，以及子宮頸癌均有抑制作用。蟲草素製成的治療白血病新藥已進入臨床實驗研究階段。 蟲草酸是一種D-甘露醇，經研究表明，蟲草酸具有促進人體的新陳代謝，改善人體微循環系統，明顯地降血脂，抑制細菌，增強對疾病的抵抗力等作用，以及鎮咳、祛痰、平喘的功效。 SOD酶抗類風濕、紅斑狼瘡、皮肌炎，抗癌，防輻射，並具有抗衰老和美容的作用。 蟲草多糖具有抗腫瘤、癌症和抗傳染病，增強性功能，提高免疫力，降血糖與血脂，抗疲勞，提高耐受力及益智、潤肺護腎、防止衰老、延年益壽等功效。對免疫功能低下及氣喘、貧血等人群有著很好的滋補作用，能促進骨髓幹細胞、生殖細胞的增殖與分化，促進心、腦細胞的新陳代謝與血液循環。