冬虫夏草用于CRF的作用机理可归纳为以下几方面：
(1)补充必需氨基酸：尿毒症患者在限制蛋白饮食后辅以EAA，可使患者BUN水平下降。经测定，冬虫夏草及其制剂含有十余种氨基酸，其中6种属EAA，冬虫夏草可能是通过补充CRF病人所缺乏的EAA，促使蛋白质的合成，减轻氮质潴留，从而达到治疗作用。 
(2)调节钙磷代谢：有效地控制高磷血症是延缓肾功能恶化的重要措施之一。冬虫夏草具有升高血钙、降低血磷的作用，使钙磷代谢恢复正常，且与临床症状改善相符合，但机理不明。
(3)补充微量元素：CRF患者体内微量元素如锌、铬、锰等明显低于常人。人工虫草菌丝和天然虫草均含有15种微量元素，上述微量元素含量较高，特别是锌含量较高。锌是多种金属的活化剂，是RNA、DNA聚合酶的主要成分，参与机体蛋白质的合成，在改善CRF临床症状中起重要作用。因此，冬虫夏草治疗CRF可能与其补充微量元素有关。
(4)影响蛋白代谢：冬虫解毒汤、冬虫活血汤、冬虫解毒素、冬虫活血素对尿毒症病人体蛋白有明显影响。现已证明，尿毒症毒素对蛋白质代谢有抑制作用，至灵胶囊能降低CRF患者血清内中分子物质水平，且能使Scr、BUN水平明显下降，说明病蛋白代谢的改善可能与尿毒症毒素的排泄有关。
(5)调节免疫功能：虫草的免疫药理作用概括起来有以下几方面：①对免疫器官的影响，主要表现为免疫器官(胸腺、脾脏)重量的增加；②对单核—巨噬细胞系统功能的增强作用；⑧对体液免疫功能的增强作用；④对细胞免疫功能的调节作用；⑤对自然杀伤细胞活性的增强作用。