黑花茜草,直立或上部柔弱的草本,高通常20-60厘米,干时叶绿黑色或暗灰色;
根多条簇生,条状,明显肉质,紫红色;
茎不分枝或少分枝,方柱形,有4棱或狭翅,棱上有微小倒生皮刺,触之粗糙。
叶无柄,4片轮生,坚纸质,很厚,阔椭圆形或近圆形,很少椭圆形或卵形,长1.5-3.5厘米,宽8-19毫米,生于茎、枝上部的常较小,顶端钝或骤尖,基部楔形,边缘有微小倒生皮刺;
基出脉通常5条,两面均生有微小皮刺。
聚伞花序腋生和顶生,有纤细而长的总梗;
小苞片小,狭长圆形或披针形;
花绿白色或绿黄色,干后不变黑,花冠辐状,下部1/3合生,裂片5,狭卵形或卵形,长1.6-2毫米,顶端内弯,有时黑紫色。
果(未成熟)小,球形,直径约3毫米,干时黑色,单生或双生。
花期8月,果期10月。