黑樱桃是乔木，高达7米，树皮暗灰色。小枝灰褐色，嫩枝淡褐色，密被长柔毛。冬芽长卵形，鳞片外面伏生短柔毛。叶片倒卵形或倒卵状椭圆形，长3-9厘米，宽1.5-4厘米，先端骤尖或短尾尖，基部楔形或圆形，边有重锯齿，上面绿色，除中脉伏生疏柔毛外，其余无毛，下面淡绿色，除中脉和侧脉上有伏生疏柔毛外，其余无毛，侧脉6-9对；叶柄长0.5-1.5厘米，密生柔毛；托叶线形，边有稀疏深紫色腺体，与叶柄近等长或较短，花后脱落。
伞房花序，有花5-10朵，基部具绿色叶状苞片，花叶同开；总苞片匙状长圆形，长1-1.5厘米，上部最宽处5-6毫米，外面被稀疏柔毛，边有稀疏暗红色小腺体，花后脱落；花轴密被伏生柔毛；苞片绿色，卵圆形，长5-7毫米，宽（4）5-7毫米，边有尖锐锯齿，无腺体或腺体不明显；花梗长0.5-1.5厘米，密被伏生柔毛；花直径约1.5厘米；萼筒倒圆锥状，长3-4毫米，先端宽2.5-3毫米，外面伏生短柔毛，萼片椭圆三角形，比萼筒稍长或与之近等长，先端通常渐尖，边有疏齿，齿端有不明显的细小腺体或无；花瓣白色，椭圆形，长6-7毫米，宽5-6毫米；雄蕊约36枚；花柱与雄蕊近等长，柱头扩大，头状。
核果卵球形，成熟后变黑色，纵径7-8毫米，横径5-6毫米；核表面有数条显著棱纹。花期6月，果期9月。
