暗色蝇子草,多年生草本,高 (15-) 25-40 (-50) 厘米。
根垂直,粗壮,木质,灰褐色;
根颈多分枝,稍木质,具匍匐茎。
茎疏丛生,不分枝,坚挺,黄绿色,顶端多少变黑色,下部无毛,上部被粗毛和黑色腺毛。
基生叶叶片倒披针形或线状倒披针形,长4-10厘米,宽6-10毫米,顶端钝或急尖,基部渐狭呈柄状;
茎生叶1-4对,叶片狭椭圆形,比基生叶小,基部近无柄,微鞘状,两面无毛,边缘和背面沿脉具毛,中脉明显;
较上部茎生叶叶片狭披针形,有时退化,被粗毛状腺毛。
花单生,有时2-3朵,俯垂,后期直立;
花梗与花萼近等长,后期伸长,具粘液和柔毛;
花萼球状钟形,呈囊状,长18-22毫米,宽12-15毫米,膜质,口微收缩,后张开,被稀疏粗毛状腺毛,纵脉10,变黑紫色,沿脉被褐紫色腺毛,脉端在萼齿处连结,萼齿三角形,急尖,边缘具缘毛;
雌雄蕊柄长2-3毫米,被长柔毛;
花瓣露出花萼1-3毫米,爪楔形,长14-16毫米,具狭耳,瓣片黑紫色,微凹或浅2裂,裂片全缘或具细圆齿,稀瓣片两侧基部各具1不明显的齿,副花冠片小,楔形,顶端具不明显齿;
雄蕊内藏;
花柱5。
蒴果圆球形,长12-15毫米、宽10-14毫米,5齿裂;
种子肾形,肥厚,长1.4毫米,压扁,深褐色,脊圆,具棘凸。
花期6-7月。