Den sorte stork er en stor og langbenet storkefugl, der har en sort fjerdragt med en metalglinsende overflade i grønlige og violette farver. Bugen og armhulerne er hvide. Dens ben, fødder og næb er røde. Næbbet er kraftigt, langt og lige. Ungfuglene har en lysere brun fjerdragt uden glans med gråbrune-grågrønne ben og næb. I flugt er dens hals strakt, og dens røde ben rager lige bagud. Sort stork er en smule mindre end hvid stork med et vingefang på 185-205 cm, en længde på 97 cm og en vægt på ca. 3000 gram.