营养是双孢菇生长发育的物质基础。双孢菇生长发育对营养的要求，与其他食用菌既有相似之处，又有自己的特点。
首先，双孢菇也是腐生菌，不含叶绿素，不能通过光合作用合成所需要的营养，所以营养物质的获得完全来源于腐熟的培养料；其次，双孢菇对营养要求具有特殊性。双孢菇是一种草腐菌，所以栽培主料应以草本植物的秸秆为主，同时其菌丝对自然存在的秸秆分解能力较差，培养料需要经过充分腐熟之后才能很好地被利用。在研究双孢菇对营养物质的利用时，必须注意的问题是：在无菌条件下，纯培养的双孢菇菌丝对营养物质的利用和在有许多微生物存在的栽培条件下的利用情况是不同的。
根据双孢菇菌丝体和子实体细胞的化学组成，大致可以推断其生长发育所必需的主要营养物质。细胞中一般含有90％左右的水分，除去水分外，干物质约占细胞重量的10％。在干物质中，除了氢和氧之外，还含有碳、氮、磷、硫等元素，这6种元素约占细胞干重的95％，另外5％是钾、镁、钙、铁、锰、钴、铜、钼及锌等多种元素。因此，一般认为生产双孢菇菌种或者进行栽培需要为双孢菇生长提供四大类营养物质：
（1）碳源物质。双孢菇能够利用的碳源非常广泛，包括碳水化合物、有机酸、有机醇、脂肪、树胶、果胶等，在其他碳源缺乏的情况下，氨基酸、蛋白质也可作为碳源。在碳源利用上，双孢菇最主要的碳源是包括单糖、双糖、多糖在内的各种碳水化合物，木质素和泥炭等也可利用。其中，葡萄糖是双孢菇生长的最适碳源。碳源物质在被吸收进入菌丝细胞后，主要有两个方面的作用，一是构成细胞组分，二是为细胞生长提供能量。
（2）氮源物质。凡是能够被双孢菇吸收利用的含氮化合物都称为氮源。氮源是合成蛋白质和核酸的原料。双孢菇不能利用硝态氮，能够利用铵态氮，能够很好地利用各种有机氮。双孢菇不能直接吸收蛋白质，但能很好地利用蛋白质的水解物，如蛋白胨、氨基酸等。堆肥中双孢菇菌丝可利用的氮源主要是存在于秸秆细胞中与木质素结合的蛋白复合体，以及堆制过程中合成和积累起来的微生物蛋白体。在堆肥发酵过程中如添加氮素（如尿素、硫酸铵等），可以促使秸秆软化及微生物的活动并转化成菌体蛋白和多糖体，而成为双孢菇生长的良好氮源。
（3）无机盐类。双孢菇生长所需的矿质元素以无机盐形式被吸收利用。这些元素包括需要量较多（10-3摩尔／升）的磷、硫、钾、镁、钙及需要量较少（10-6摩尔／升及以下）的铁、铜、锰、锌、钼等微量元素。双孢菇生长发育所需要的金属元素都是以无机盐的阳离子形式作为营养。无机盐有的参与细胞的组成，有的作为酶的组成部分或激活剂，有的参与能量的转移，有的控制原生质的胶体状态，有的参与维持细胞的渗透性等。
（4）生长因子。在双孢菇生长过程中，除了碳、氮、无机盐外，还需要一些维生素类及生长素类物质（统称生长因子）。这些物质的需要量很小，但对双孢菇生长发育及子实体生长却有着重要的作用。这些物质一般在培养料及微生物的活动代谢中可以得到，如嗜热放线菌可产生生物素、泛酸、烟酸、硫胺素等，腐质霉可合成维生素B族等。而一些生长素可以通过在培养料内添加如三十烷醇、恩肥等来得到，以满足增产的需要。
另外，在双孢菇堆肥培养料中的一些微生物菌体对双孢菇生长发育的作用也是很重要的，有助于双孢菇菌丝分解吸收培养料中的营养成分，也可提供某些营养源，并可改善堆肥的保水性。