Черноплодная рябина — многолетний листопадный кустарник. До шести-семилетнего возраста кусты у нее сжатые, компактные, позднее под тяжестью плодов становятся раскидистыми. Обычная высота кустов до 2-2,5 м, при загущении и затенении она достигает 3-3,5 м.
Корневая система черноплодной рябины мочковатая, сильно ветвящаяся. Горизонтальные корни кустов располагаются в основном не глубже 35-40 см, вертикальные — до 1 м и более.
Отдельные горизонтальные корни уходят в сторону от центра куста на 150 см и более, по основная их масса сосредоточена не далее 60 см от центра. На эту зону приходится почти 90% веса всех корней. При снижении температуры в корнеобитаемом слое почвы до — 11-12° возможно повреждение корневой системы.
Ветвление у черноплодной рябины моноподиального типа. Побеги у нее тонкие, слабоопушенные, темно-серой окраски. Продолжительность их роста 60-70 дней. Междоузлия средней длины. Листья на побеге расположены поочередно. По форме они совершенно не похожи на листья обыкновенной рябины, напоминая больше листья обыкновенной вишни и домашней яблони. Обычно имеют эллиптическую или обратнояйцевидную форму. Средняя длина листа 4-6, ширина 2-3 см. Вершина листа острая, края — с зазубренностью. Длина черешка не более 1 см, пурпуровой окраски. Верхняя сторона ярко-зеленая, блестящая, с многочисленными черными желёзками на центральной жилке. Нижняя сторона белесоватая, слабоопушенная. На годичных приростах края листьев согнуты лодочкой, у корнепорослевых побегов дугообразно изогнуты. Размер и форма листовой пластинки зависят от ее местоположения на растении и условий выращивания.
Почки у рябины трех видов — вегетативные (ростовые), смешанные и спящие. Из вегетативных почек вырастает побег продолжения. Смешанные почки содержат зачатки цветков и побегов замещения (возобновления). Спящие почки размещаются у оснований побега (ветки) и верхушечной почки. Не прорастая несколько лет, они пробуждаются при благоприятных условиях и дают длинные вегетативные побеги.
Вегетативная почка плоская, имеет вытянутую форму и плотно прижата к побегу. Смешанная почка несколько больше вегетативной, она округлой формы, и ее верхушка несколько отстает от ветки. Спящие почки отличаются мелкими размерами.
Рябина плодоносит на таких же типах плодовых образований, как и другие семечковые породы. К ним относятся кольчатки, копьеца, плодовые и смешанные веточки. Кольчатками называют однолетние веточки длиной до 3 см с розеткой листьев. Верхушечная почка у кольчатки может быть смешанной (генеративной) или вегетативной. Копьецо представляет собой однолетнюю веточку длиной 3-10 см. Верхушечная почка у нее, как правило, смешанная. Плодовая веточка отличается от копьеца большей длиной — от 10 до 20 см, ее верхушечная ночка тоже смешанного типа. Длина смешанной веточки более 20 см, верхушечная почка у нее, как правило, вегетативная, а боковые — как вегетативные, так и смешанные.
В центре смешанной почки находится соцветие. У рябины оно всегда верхушечное, так как образуется из верхушки конуса нарастания. Соцветие — сложный щиток, количество цветков в котором — от 12 до 30. На всех типах плодовых образований верхушечные почки дают соцветия с большим числом цветков, чем боковые почки. У десятилетних кустов среднее количество цветков в соцветиях, образовавшихся из верхушечных почек, составляет 21,5, а из боковых — 14,2.
Цветки у рябины около 12 мм в диаметре, обоеполые. В цветке пять сросшихся основаниями сильноопушенных зеленых чашелистиков и пять белых несросшихся расширенных лепестков. В цветке 18-20 тычинок. Они заканчиваются пыльниками пурпуровой окраски, которые слегка возвышаются над рыльцами пестика. На конце пестика пять свободных рылец. Завязь нижняя, пятигнездная. Период жизни цветка восемь — десять дней. Цветки рябины выделяют нектар и поэтому охотно посещаются пчелами и другими насекомыми. Однако для завязывания плодов это не обязательно, так как цветки черноплодной рябины самоопыляющиеся. Процент завязывания плодов от самоопыления достигает 80-90%.
Завязь плода рябины сильно опушена ворсинками, которые к началу созревания плодов опадают.
