Bloem: 
De bloemen staan in geveerde, geelachtige pluimen, 1 tot 5 cm lang, uit de bladoksels van eenjarige takken. Mannelijke en vrouwelijke bloemen komen op afzonderlijke bomen voor, beide zonder kroonbladeren en kelk, de mannelijke meestal met slechts twee, vaak rode of paarsachtige meeldraden, de vrouwelijke met slechts een enkele, roodachtige stijl. De bloemen verschijnen in het voorjaar vóór de bladeren.
Bladeren en stengels:
De bladeren zijn tegenoverstaand en geveerd samengesteld, 9 tot 16 cm lang met 7 tot 13 ovale tot lancet-elliptische deelblaadjes. De blaadjes zijn 3 tot 5 ½ cm lang en 1 tot 2 ¼ cm breed, stengelloos, met fijn getande randen en een lange of abrupte, korte spits toelopende bladtop. De bovenzijde is donkergroen en glad, de onderzijde bleker met korte, gematteerde bruine haren langs het onderste deel van de middennerf. De deelblaadjes in het midden van het blad zijn iets groter dan die aan de uiteinden.
Takjes zijn glad, groenachtig bruin tot grijs gekleurd met lichtbruine lenticellen (poriën) het eerste jaar. De takken worden bruingrijs met kurkachtige richels; oudere schors heeft dunne, platte schubben.
Vruchten:
Vrucht is een enkel, gevleugeld zaad (samara), smal langwerpig-elliptisch, 1 tot 1¾ inch lang en ¼ tot ½ inch breed, in open, hangende trossen die de hele winter aan de boom kunnen blijven hangen. De vleugel loopt helemaal door tot aan de basis met nauwelijks een uitstulping van het zeer platte zaad binnenin.
Noten:
Zwarte es is de meest voorkomende essensoort in Minnesota met meer dan 600.000.000 bomen, vooral in de noordelijke helft van de staat. In vochtig hooglandbos is het een hoge rechte boom die meer dan 100 voet hoog kan worden en tot 30 inch in diameter op borsthoogte. Maar hij verdraagt vochtige, moerassige plaatsen vrij goed, hoewel hij het slecht doet en vaak grote opstanden vormt van schamele, smal gekroonde bomen met veel kroonsterfte. Als een van onze laatste bomen die in het voorjaar zijn bladeren laat vallen, draagt hij een korte gele herfstkleur voordat hij in de vroege herfst zijn bladeren verliest. Hij kan van onze andere twee inheemse essen worden onderscheiden door zijn stengelloze blaadjes, zijn geschubde schors en zijn samaras die zeer plat zijn en tot aan de basis gevleugeld. In de winter zijn de slapende knoppen donkerbruin tot bijna zwart, de eindknop lijkt op een hertenhoef, en de laterale knoplittekens ovaal tot licht halvemaanvormig, vergelijkbaar met die van de groene es (Fraxinus pennsylvanica), met uitzondering van een korte internode (spleet) tussen de eindknop en de eerste laterale knoppen eronder (zie foto hieronder). Het verlies van deze enorme populatie bomen aan de smaragd-esboorder zal waarschijnlijk een ingrijpend effect hebben op de ecosystemen die erdoor worden bewoond, met name op de waterkwaliteit in de stroomgebieden die hij nu helpt beschermen.