黑家柯，乔木，高15-25米，胸径40-60厘米，新生嫩叶及花蕾干后常有油润的树脂，小枝及叶柄干后变褐黑色，皮孔小，淡棕黄色。
叶倒卵状长圆形或椭圆形，其大小、质地、颜色和叶脉的结构均与单果柯的几完全一致；
叶柄长1-1.5厘米。
雄穗状花序单穗腋生或多穗排成圆锥花序；
雌花序常较大，长6-10厘米；
雌花每3朵一簇，很少兼有单朵散生于花序轴的下部，花簇的基部有长3-8毫米，粗3-4毫米，壳斗成熟时粗达7毫米的柄，花柱3或4 (-5) 枚，长不过1毫米，挺直，果序轴较其着生的枝条粗壮，下部无果，散生明显的皮孔，壳斗碗状，高（柄除外）10-15毫米，宽16-22毫米，包着坚果2/3-4/5，壳壁厚1.5-2.5毫米，外壁有6-8个线纹环圈（柄部有1-3个）；
坚果宽圆锥形或扁圆形，高12-16毫米，宽18-20毫米，被黄灰色丝光质细伏毛，透熟时有纵缝裂隙，深约1毫米，口径12-15毫米，中央部分稍隆起。
花期2-4月，果次年同期或10月成熟。