黑花薹草（Carex melanantha C. A. Mey. in Ledebour）是莎草科、薹草属植物，匍匐根状茎粗壮。秆高8-30厘米，三棱形，坚硬，稍粗糙。叶短于或近等长于秆，近革质。苞片最下部的刚毛状，无鞘，上部的鳞片状。小穗3-6个，密生呈头状；侧生小穗雌性，卵形或长圆形；小穗无柄或基部小穗具短柄。雌花鳞片长圆状卵形，顶端锐尖。果囊短于鳞片，长圆形或倒卵形，三棱形。小坚果倒卵形或倒卵状长圆形，淡黄褐色；花柱基部不膨大。
匍匐根状茎粗壮。秆高8-30厘米，三棱形，坚硬，稍粗糙，基部具淡褐色的老叶鞘。叶短于或近等长于秆，宽3-6毫米，近革质。
苞片最下部的刚毛状，无鞘，上部的鳞片状。
小穗3-6个，密生呈头状，顶生1个通常雄性，稀两性，卵形，长1-2.5厘米，近无柄；侧生小穗雌性，卵形或长圆形，长1-2厘米；小穗无柄或基部小穗具短柄。
雌花鳞片长圆状卵形，顶端锐尖，长4-5毫米，两侧深紫红色，背面中间绿色，边缘具狭的白色膜质。
果囊短于鳞片，长圆形或倒卵形，三棱形，长3-3.5毫米，革质，麦秆黄色，上部暗紫红色，脉不明显，基部具短柄，顶端急缩成短喙，喙口微凹。小坚果倒卵形或倒卵状长圆形，长约2毫米，淡黄褐色；
花柱基部不膨大，柱头3个。花果期6-8月。
黑花薹草生长在阿尔泰山海拔2000-2600米及天山海拔2800-3300米的亚高山、高山带，在帕米尔高原海拔4300-4600米亚高山也有发育，是一种寒中生根茎——疏丛型下繁草。喜冬季严寒、夏季凉爽湿润的气候，在年均温较低、富含有机质的高寒草旬土以及有浅水浸润的高寒沼泽土上均能很好发育。多生长在潮湿的山地阴坡及林缘。
黑花薹草作为共建种或亚优势种组成的草地主要分布在亚高山及高山带。在阿尔泰山，它与
羽衣草及多种小杂类草共同组成亚高山草甸草地，在天山北坡3000-3200米的阴坡及在冰川形成的谷底，它可与
暗褐薹草、
紫羊茅、
高山早熟禾、
耐寒委陵菜等组成高寒草甸草地，草层低矮而密集，高仅10-20厘米，覆盖度40-80%，是较好的夏季牧场，在天山南坡的大、小尤尔都斯盆地，它又可与
胀囊薹草、
牛毛毡、水毛茛（Batrachium sp.）等多种湿生和沼生杂类草组成高位沼泽草地。在帕米尔高原的亚高山河谷地，它与
线叶嵩草、
珠芽蓼共同形成高寒草甸草地。
黑花薹草通常4月上中旬返青，6月上旬抽穗，7月上中旬开花，8月中旬结实，9月底开始枯黄。它具有极发达的根茎，生活力强，以其粗壮的匍匐根状茎形成一片片固结表土的塔头墩子。
黑花薹草叶量较多，青绿时草质尚柔软，并且它耐践踏，耐牧性强，是夏牧地上适口性好的牧草之一。抽穗前，马、羊、牛喜食，尤以牦牛最喜食，抽穗结实后，草质变粗，适口性略有下降，但仍为大多数家畜所乐食，尤其是其果穗更是家畜争先采食的对象，较民认为家畜采食该草恢复体力快，容易上膘。其风干草含较高的蛋白质、无氮浸出物和粗脂肪，营养价值高，是夏季放牧地上的优等牧草。