黑轴凤了蕨，植株高50-70厘米。
根状茎横走，粗3-5毫米，连同叶柄基部疏被褐棕色披针形鳞片。
叶远生；
柄长25-35厘米，粗约2毫米，亮栗黑色，上面有沟，下面圆形；
叶片长圆形或阔卵形，几与叶柄等长，宽15-22厘米，单数一回羽状；
侧生羽片2-4对，几同形同大长13-17厘米，宽3-6厘米，披针形或长圆披针形，短尾头，基部略不对称，圆楔形或形，上侧略下延，无柄，顶生羽片较其下的为大，有1-2厘米长的柄；
羽片边缘软骨质矮钝的疏齿。
叶脉明显，一至二回分叉，顶端有棒形或长卵形水囊，伸达锯齿基部以下。
叶干后草质，绿色或黄绿色，两面分布到水囊基部，离叶边2毫米。
