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。
