黑花茜草的茎直立或上部柔弱，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。
黑花茜草的花期在8月，果期在10月。
黑花茜草生于海拔1900-3000米处的干旱石山或松林中。
黑花茜草的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。