黑鱼身体前部呈圆筒形，后部侧扁。头长，前部略平扁，后部稍隆起。吻
短圆钝，口大，端位，口裂稍斜，并伸向眼后下缘，下颌稍突出。牙细小，带状排列于上下颌，下颌两侧齿坚利。眼小，上侧位，居于头的前半部，距吻端颇近。鼻孔两对，前鼻孔位于吻端呈管状，后鼻孔位于眼前上方，为一小圆孔。鳃裂大，左右鳃膜愈合，不与颊部相连鳃耙粗短，排列稀疏，鳃腔上方左右各具一有辅助功能的鳃上器。
黑鱼体色呈灰黑色，体背和头顶色较暗黑，腹部淡白，体侧各有不规则黑色斑块，头侧各有2 行黑色斑纹。奇鳍黑白相间的斑点，偶鳍为灰黄色间有不规则斑点。
黑鱼鱼全身披有中等大小的鳞片，圆鳞，头顶部覆盖有不规则鳞片。侧线平直，在肛门上方有一小曲折，向下移二行鳞片，行于体侧中部，后延至尾基。
黑鱼背鳍颇长，几乎与尾鳍相连，无硬棘，始于胸鳍基底上方，距吻端较近。腹鳍短小，起点于背鳍第4—5根鳍条下方，末端不达肛门。胸鳍圆形，鳍端伸越腹鳍中部。臀鳍短于背鳍，起点于痛鳍第15—16根鳍条下方。尾鳍圆形。肛门紧位于臀鳍前方。
黑鱼鳔单室，细长，前端圆形，末端较尖，延至臀鳍基底上方。胃呈囊状，幽门垂2个，粗长，约为肠1/3。肠短双曲，长于体长二分之一。
黑鱼的黑龙江亚种主要特征为：背部颜色为深绿
黑色，体侧有不规则黑绿色，背鳍和尾鳍与背部同色，胸鳍和臀鳍色浅。
黑鱼与斑鳢的主要差别是：乌鳢体较长，斑鳢钵较短；两者头顶部斑纹也有明显差别：乌鳢头顶部有七星状斑纹，斑鳢头顶部则呈近似“一八八”三个字之斑纹；此外，乌鳢的头比较尖长，更似蛇。
阴阳平衡