黑珊瑚石通常呈现灰黑色至深褐色的枝状结构，表面具有蜡状光泽，横切面可见类似树木年轮的收缩纹路。其原枝形态细长如柳枝，直径多在1-3厘米之间，常带有自然弯曲的分叉，整体造型类似海底的微型树丛。经过抛光的成品会呈现玻璃光泽，部分标本在特定光线下可能透出红棕色或深绿色晕彩。新鲜出水时枝体表面可能附着红、白、黄色微生物群，干燥后逐渐转为铁黑色。值得注意的是，市场上被称为"金珊瑚"的产品多为黑珊瑚经化学漂白处理的产物。

作为古玩收藏领域的特殊品类，黑珊瑚的形态特征与其生物学特性密切相关。这类腔肠动物分泌的角质骨骼主要由壳角蛋白构成，其莫氏硬度约为3，虽低于多数玉石但具有异常坚韧的物理特性。从生物分类学角度，黑珊瑚属于角质珊瑚目，包含7科40属共235种，其枝状生长模式源于群体珊瑚虫的周期性增殖。深海环境塑造了其独特外观：在30-80米水深处，黑珊瑚通过吸盘附着于岩石生长，缓慢形成的枝体通常需要200-300年才能达到工艺品加工所需的尺寸。近年研究还发现，黑珊瑚骨架存在多边形网状微观结构，这种特殊构造与其环境适应性直接相关。从实用鉴定角度看，未经处理的黑珊瑚遇水会分泌微量黏液，这种特性与其表面共生的微生物群落有关，也是辨别真伪的重要依据。在收藏价值评估方面，枝体完整度、表面纹路复杂度及颜色均匀度是三大核心指标，其中带有天然红棕色过渡色的"赤柳"品种尤为珍贵。需要特别指出的是，最新研究证实传统称为"海柳""海树"的黑色珊瑚与严格分类学定义的黑珊瑚存在显著差异，前者属于八放珊瑚亚纲，而真正的黑珊瑚应归类于六放珊瑚亚纲的黑角珊瑚目。这种分类学进展对收藏界的命名规范产生了重要影响，建议收藏者在交易时注意辨别证书标注的科学名称。