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。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，后延至尾部。
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。背鳍软条为49～54条，臀鳍软条为32～38条。
不同水域的乌鳢成熟年龄有差别，长江水系2龄成熟，黑龙江水系3龄成熟。产卵期南方水域在5-7月份，北方水域在6-7月份。乌鳢的产卵场通常会具有以下两个主要特点：(1)水草丛生的场所，底质通常为淤泥；(2)避风的浅水，静水或水流缓慢的地区。生殖季节，亲鱼会成对地活动于产卵场，非常活跃，常常会跃出水面，在水草丛中营助产卵巢，此间雌鱼和雄鱼均腹部向上排卵和排精。乌鳢属于1次产卵类型，产卵后一对亲鱼或仅雄鱼潜伏在产卵巢附近守护幼卵，不让别的鱼类或蛙类靠近，以免子代受到伤害。鱼卵孵化后，当幼苗长至3厘米左右时，活动范围开始扩大，此时亲鱼与幼鱼群聚在一起，成鱼在鱼苗周围跟随保护。经历20天左右的守护，仔鱼发育到稚鱼阶段开始散群，亲鱼才停止其护幼行为。
黑鱼对产卵场的要求有两点：一、在绕湖边、塘堰、沟渠等近岸水草繁茂的场所，底质为淤泥；二、近水避风的浅水区。黑鱼产卵有营巢的习性，需要有水生植物，因此产卵场有无水草和水深状况与产卵的关系很大。据报道，在芦苇丝中黑鱼产卵时间较早，在轮叶黑藻中产卵时间次之。产卵场的水深以20~100厘米为宜。如果因涨水使岸边水草全部淹没或因枯水等造成产卵场的水深不适宜时，产卵期将延迟到恢复适当水深时才开始产卵。如果天旱水枯时间过长，产卵场得不到适当水深时，亲鱼会掘起产卵场水底的泥土，掘成适当的水深来产卵，甚至会造成不产卵。黑鱼产卵还与水温等环境条件有关。在产卵场水温高于18℃的情况下才能产卵，产印的适温范围为18℃~30℃，最适水温为22℃~27℃。水温低于18℃或高于30℃的情况下都不会产卵。通常产卵在无风晴天，下雨天和有强风的日子很少产卵。