黑刺蕊草，草本植物，高30-70cm。茎直立，四棱形，密被短柔毛。叶对生；叶柄长0.5-2cm，密被短柔毛；叶片卵圆形，长2.5-6cm，宽1.5-3cm，先端急尖或短渐尖，基部钝或圆形，边缘具重锯齿，上面密被平贴的短柔毛，下面被短柔毛、沿脉上较密，具腺点。轮伞花序多花，组成连续或稍间断的假穗状花序，顶生，长6-11cm；小苞片形，被较硬的缘毛；花萼筒状钟形，长3-3.5mm，密被灰白色短柔毛，内面喉部有白色硬毛环，萼齿5，钻形，近等长，边缘被细刚毛；花冠淡紫或紫色，稍长于花萼，上唇3裂，下唇全缘，裂片近相等，外被髯毛；雄蕊4，外伸，花丝中部被髯毛；子房4裂，花柱与雄蕊近等长，柱头2深裂；花盘杯状。小坚果近圆形，腹面具棱。花期9-10月，果期10-11月。