黑毛黄芪，多年生草本，被黑色或混有白色短柔毛。
茎多数丛生，直立或上升，较细弱，高20-60厘米。
奇数羽状复叶，具17-23片小叶，长5-10厘米；
叶柄长1-2.5厘米；
托叶基部互相合生，披针形或卵状披针形，长6-10毫米，下面被柔毛；
小叶椭圆状长圆形，长8-14毫米，宽3-8毫米，先端钝，基部近圆形，上面绿色，疏被白色柔毛，下面淡绿色，毛较密，具短柄。
总状花序生多数花，密集呈头状，花序轴密被黑色伏贴短柔毛；
总花梗腋生，与叶近等长或较叶长；
苞片线形，膜质，长3-5毫米，无小苞片；
花梗极短，长仅1毫米；
花萼钟状，长5-8毫米，密被黑色短柔毛，萼齿狭披针形，较萼筒短或近等长；
花冠青紫色，旗瓣倒卵形，长10-13毫米，先端微凹，基部渐狭，翼瓣较旗瓣稍短，瓣片长圆形，基部具短耳，瓣柄与瓣片近等长，龙骨瓣与翼瓣近等长；
子房狭卵形，被柔毛，具柄。
荚果长圆形，长10-12毫米，被白色或混有黑色短柔毛，果颈与宿萼近等长。
