Długowieczne drzewo osiągające ok 25 m wysokości. Kora w brunatnoszarym kolorze, podzielona siecią drobnych rys. Liście zielone, ułożone skrętolegle, odwrotnie jajowate lub okrągławe, pojedyncze, długoogonkowe.
Pędy barwy zielonej lub jasnopurpurowej. Pączki umieszczone są na długich szypułkach, mają owalny kształt i brunatny kolor. Kwitnie IV-V, tuż przed rozwojem liśćmi. Kotki męskie wydłużone, zwisają w postaci pęczków, żeńskie – znacznie krótsze, przypominają szyszki. Owocem jest mały, oskrzydlony orzeszek. Olsza czarna najlepiej rośnie na stanowiskach podmokłych i wilgotnych. Często obsadzana w parkach przy zbiornikach wodnych.