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。
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。
乌鳢怀卵量约为1~3万粒。卵浮性，卵粒油黄色，具有游球，无粘性，卵径约为2.0~2.2mm。刚浮出的仔鱼全长约为4.1mm，全身遍布黑色素细胞，油球使得身体前端显著膨大，类似蝌蚪状，常卧于水面。孵化后38h，全长长至6mm左右，胸鳍、鳃裂和口此时已经出现。孵化后5昼夜，仔鱼全长到达7.4~7.5mm，卵黄囊也几经消失，开始游动摄食。孵化后32昼夜，稚鱼全长达到15.5mm，此时稚鱼的背鳍、胸鳍、臀鳍已具有鳍条。
雌雄鱼的特征：在此介绍黑鱼雌雄鉴别的几个外形特征：一眼看去，雄鱼与同长的雌鱼相比，腹部较瘦，身体较狭长一些；雄鱼背鳍和尾鳍比雌鱼要宽、长一些；体色较深黑，成熟时腹部两侧多数呈暗紫红色；生殖孔白色较为狭小。
雌鱼的特征：雌鱼的生殖孔突出，为鲜红色、红色，呈圆形、椭圆形，直径0.6~1厘米，生殖孔较小则尚未成熟。成熟的雌鱼胸腹白色膨大丰满，腹部向上，圆而松软，中间凹陷，卵巢轮廓明显；胸鳍、腹鳍呈黄白色、灰白色。