L'Ontano nero è un albero con fogliame caduco alto fino a 25 metri, con tronco eretto e indiviso (fortemente ginocchiato alla base se posto su ripide sponde) e corteccia grigio-brunastra, fessurata a placche molto rilevate. La chioma ha forma ovata o piramidale ed è di colore prima verde-vivo ma presto verde-cupo con riflessi brunastri. Immancabile lungo i corsi d’acqua, dove spesso affonda le sue radici, è la specie arborea che sopporta il maggior grado di umidità del suolo. Cresce rapidamente se ben esposto alla luce ma è specie poco longeva. Si trova associata a pioppi, salici, platani e carpini.

Le foglie sono alterne, lunghe 4-9 cm, con lamina obovata o tondeggiante a margine dentato-seghettato, ristretta alla base e con apice ottuso o smarginato. La pagina superiore è inizialmente vischiosa, quella inferiore porta peli giallo-bruni.

Le infiorescenze sono unisessuali, portate sulla stessa pianta (monoica). Sono composte da fiori maschili in amenti penduli lunghi 6-12 cm riuniti in gruppi di 2-5 e fiori femminili piccoli (1-1,5 cm), conici. Entrambi sono già formati in inverno.

I frutti hanno l’aspetto di minuscole pigne sempre presenti sul terreno e ben visibili sulla chioma per gran parte dell’anno e contengono delle piccole nucule circondate da ali sottili.

Particolarità:

• Il nome del genere Alnus è di origine incerta, la più probabile sembra quella derivante dall'espressione celtica che significa "presso le rive", ad indicare i luoghi umidi in cui cresce la pianta.
  Il nome della specie glutinosa è riferito alle foglie ed ai rametti giovani, che sono appiccicosi.
• L’Ontano nero ha radici che contengono batteri in grado di utilizzare l’azoto dell’aria e fissarlo, migliorando così la carenza di azoto che di solito si riscontra nei terreni molto umidi. Deve probabilmente il suo nome volgare al precoce invecchiamento delle foglie, che danno un aspetto cupo a tutta la pianta.
  Il suo legno è estremamente resistente all’acqua, a contatto della quale diventa durissimo e si presta quindi a tutte le opere che sono immerse nell’acqua, come piloni per le barche e palafitte (la città di Venezia, al pari delle palafitte paleolitiche, si sorregge su milioni di tronchi di questa pianta).