乌毛蕨，植株高0.5-2米。
根状茎直立，粗短，木质，黑褐色，先端及叶柄下部密被鳞片；
鳞片狭披针形，长约1厘米，先端纤维状，全缘，中部深棕色或褐棕色，边缘棕色，有光泽。
叶簇生于根状茎顶端；
柄长3-80厘米，粗3-10毫米，坚硬，基部往往为黑褐色，向上为棕禾秆色或棕绿色，无毛；
叶片卵状披针形，长达1米左右，宽20-60厘米，一回羽状；
羽片多数，二形，互生，无柄，下部羽片不育，极度缩小为圆耳形，长仅数毫米，彼此远离，向上羽片突然伸长，疏离，能育，至中上部羽片最长，斜展，线形或线状披针形，长10-30厘米，宽5-18毫米，先端长渐尖或尾状渐尖，基部圆楔形，下侧往往与叶轴合生，全缘或呈微波状，干后反卷，上部羽片向上逐渐缩短，基部与叶轴合生并沿叶轴下延，顶生羽片与其下的侧生羽片同形，但长于其下的侧生羽片。
叶脉上面明显，主脉两面均隆起，上面有纵沟，小脉分离，单一或二叉，斜展或近平展，平行，密接。
叶近革质，干后棕色，无毛；
叶轴粗壮，棕禾秆色，无毛。
孢子囊群线形，连续，紧靠主脉两侧，与主脉平行，仅线形或线状披针形的羽片能育（通常羽片上部不育）；
囊群盖线形，开向主脉，宿存。
染色体2n=66。