变黑黄芩，一年生草本；
根茎匍匐，纤细。
茎高15-40厘米，直立上升，柔弱，四棱形，无毛，具细条纹，基部带紫色。
叶草质，卵圆形，茎中部者长6-7厘米，宽3.2-3.5厘米，茎下部者变小，大小仅及中部者之半，上面暗绿色，下面淡绿色，干时两面变黑色，上面沿中脉被小糙伏毛余部疏被具节糙伏毛，下面无毛，先端急尖，基部宽楔形，边缘疏生6-8对具胼胝体的粗大圆齿，侧脉3-4对，两面微凸起；
叶柄长0.5-3.5厘米，茎中部者最长，扁平，腹微具沟，除沟内被糙伏毛外余部无毛。
花对生，于茎或枝顶排列成长达11厘米的总状花序；
花梗长2.5毫米，与序轴均密被具腺的有节的微柔毛；
苞片菱形，长2-3毫米，全缘，无毛。
花萼长2.5毫米，密被具腺的有节的微柔毛，盾片高0.75毫米。
花冠紫色或淡紫蓝色，长2.3厘米，外被短柔毛，内无毛；
冠筒直伸，基部前方稍囊状膨大不呈曲膝状，中部径2毫米，至喉部径达4毫米；
冠檐2唇形，上唇盔状，先端2裂，下唇中裂片平展，三角形，宽达6.5毫米，基部骤然收缩，边缘波状，两侧裂片卵圆形，宽2.5毫米。
雄蕊4，二强；
花丝扁平，中部以下具纤毛。
花盘肥厚，前方稍隆起；
子房柄极短。
花柱细长。
子房光滑，4裂。
成熟小坚果未见。
花期4-6月。
