黑牛膝根茎呈不规则的扁圆柱状或块状，长5～20cm，直径1～2.5cm。节部略膨大，着生多数细长的须根，直径1～6mm；常有数个残茎脱落后形成的类圆形茎窝，残茎节部膨大，折断面灰绿色，中空。质坚韧，折断面不平坦。气微香，味辛、微麻。