سیاه دانه گیاهی است یکساله، علفی، چوبی، بوته ای، بالا رونده و به ندرت درختچه و از خانواده آلاله ها که بالغ بر۵۲ جنس و ۱۵۱۱ گونه آبزی و خاکزی دارد. این گیاه دارای ساقه افراشته و منشعب، با ارتفاع 61 تا 71 سانتی متر می باشد. برگ های آن ساده و مرکب به طول ۲ تا ۳ سانتی متر بوده و گلبرگ هایی با رنگ های سفید، صورتی و بنفش دارد. میوه های آن به صورت کپسول یا غلاف دندانه داری که که درون آن تعداد زیادی دانه سیاه و معطر وجود داشته، در طول برگ های آن قرار دارد. دانه های این گیاه ریز، سیاه رنگ، منشوری شکل، گرد یا سه وجهی بوده و سطحی ناصاف دارد. 

بیشترین تمرکز رویش و رشد این گیاه در مناطق معتدل و کمی سردتر است. سیاهدانه یک گیاه ترجیحاً روز بلند بوده و زمان مناسب کاشت آن بطور معمول اسفند ماه می باشد. زمان گلدهی آن در مناطق جنوبی و گرمتر از دهه سوم فروردین و تا دهه اول خرداد بوده، و در مناطق سرد و معتدل تر از اواخر اردیبهشت تا دهه اول تیرماه به طول می انجامد. بطور کلی می توان گفت دوره رشد این گیاه از زمان کاشت تا برداشت یک دوره تقریباً سه ماهه می باشد. نکته  قابل توجه آن است که سیاهدانه به سادگی با محیط جدید خو می گیرد، و از این رو گیاهی سازگار به شمار می آید. 

سیاهدانه به کمبود آهن و خاك های ضعیف حساس بوده و به سرعت زرد می شود. همچنین به شوری و گرما نیز مقاومت خاصی نداشته و تحمل به شوری آن در مرحله گیاهچه بیشتر از مرحله جوانه زنی است.علاوه بر آن کمبود آهن نیز جزء مواردی است که به گیاه آسیب می زند. در ایران بیماری هایی با علائم کوتولگی شدید، ریز برگی و سبز ماندن اندام گل در این گیاه نیز گزارش شده است. 

دمای مطلوب برای رشد این گیاه 13 درجه بوده و می توان گفت حداقل دمای قابل تحمل برای آن 7.8 و حداکثر دما که در آن بیشترین سرعت جوانه زنی را داشته، 21 درجه سانتی گراد  می باشد. همچنین دامنه تحمل سیاهدانه به اسیدیته خاك، نسبتا وسیع و بازه ای بین 2.8 تا 6.9 گزارش شده،  اماPH  مطلوب آن 5.6 عنوان شده است. سیاه دانه معمولاً در مناطقی با میانگین بارندگی سالیانه حدودا 400 میلی متر به طور طبیعی رشد می کند. در خاك های سبک شنی به دلیل قابلیت جذب کم، دوره آبیاری کوتاه و هر 4 روز یکبار صورت می گیرد. در خاك های سنگین دوره های آبیاری طولانی تر بوده و بنا به فصول متفاوت، متغیر است.به طور کلی می توان گفت دوره های آبیاری سیاه دانه به ترتیب به شکل آبیاری بعد از کاشت تا جوانه زنی، آبیاری تا گلدهی، آبیاری در زمان گلدهی و آبیاری آخر در انتهای گلدهی و ابتدای دانه بندی صورت می گیرد، و هرچه فاصله زمانی آبیاری طولانی تر شود، میزان محصول نیز به همان نسبت کاهش می یابد. 

تکثیر سیاه دانه به وسیله بذر یا پیاز آن انجام می شود. بذر سیاهدانه نسبتاً کوچک است به طوریکه وزن 1000 دانه آن به طور متوسط 4/2 گرم گزارش شده است.بنابراین مقدار بذر لازم در هکتار، 4-3 کیلوگرم می باشد. لازم به ذکر است که کاشت با بذر کار همدانی می تواند مقدار مصرف بذر را تا 50 درصد افزایش دهد. این مقدار در کاشت دستی 10 تا 15 کیلوگرم خواهد بود. 

تاریخ کاشت آن از اصلی ترین و مهمترین فاکتورها در تعیین عملکرد سیاه دانه عنوان شده است. در کشت پائیزه محصول سیاه دانه در خرداد ماه و در کشت بهاره در تیر ماه قابل برداشت می باشد. با زرد شدن کپسول ها می توان اقدام به برداشت و یا پس از ریشه کنی کل بوته و خشک کردن با خرمن کوبی، بذرهای داخل کپسول را جدا کرد. از هر هکتار زمین کشت شده سیاه دانه مقدار 600 تا 1000 کیلوگرم بذر به دست می آید. 

مواد و عناصر غذایی کافی، نقش عمده ای در افزایش عملکرد کیفی و کمی گیاه دارد. در این راستا در فصل پاییز افزودن 20 تا 30 تن کودهای حیوانی کاملا پوسیده در هر هکتار، به زمین زراعی مناسب است و سبب افزایش عملکرد می شود. کودهای مورد نیاز سیاه دانه فسفر و نیتروژن می باشند که معمولاً به صورت اوره و فسفات مصرف می شوند.بالاترین مقدار محصول زمانی حاصل می شود که 60 کیلوگرم اوره و 30 کیلوگرم فسفات در هر هکتار مصرف شود. طریقه مصرف این دو نوع کود به صورت بکار بردن نیمی از کود نیتروژن و همه فسفات در هنگام کاشت می باشد. باقیمانده کود نیتروژن یک ماه پس از کاشت بصورت کود سرک مصرف می شود.