Die swartswaan se naaste familielid is die witswaan en die twee deel die klassieke swaanvoorkoms: 'n geboë nek en hoë wenkbroue. Soos die naam aandui, is die swartswaan byna geheel en al swart, alhoewel van die vlerkvere wit is (gewoonlik slegs tydens vlug sigbaar). Hulle het ook rooierige irisse en bloedrooi snawels met 'n wit lyn. Die kleintjies is grys-bruin met 'n ligte snawel. Buiten dat die mannetjie groter as die wyfie is, is daar nie ander opmerklike verskille in hulle voorkoms nie. 'n Volwasse swartswaan het 'n lengte van tussen 110 en 140 cm en weeg tussen 3,7 en 8,7 kg. Sy vlerkspan strek tussen 160 en 200 cm.
'n Swartswaan is monogaam: hy sal dikwels dieselfde maat vir sy hele lewe hê. Swartswane woon in paartjies wanneer hulle paar, maar parende swartswane wat in kolonies woon is nie onbekend nie. Die dreigende gedrag van swartswane kom ooreen met die van witswane: beide voëls klap en waai hulle vlerke twee of drie keer, gevolg deur 'n roep. Die swartswaan se vlerke maak 'n groter geraas as dié van die witswaan. Hulle staan ook in verskillende posisies wanneer hulle dreig: 'n swartswaan hou sy nek regop, my sy snawel wat met 'n punt na onder wys en vere wat in alle rigtings staan.
'n Kenmerkende eienskap van die swartswaan vind tydens vlerksleping plaas, soms verwys na as die "triomfseremonie": die mannetjie nader die vroutjie al roepende met sy vlerke en ken omhoog. Die vroutjie antwoord met dieselfde roep. Daarna sal hulle om die beurt hulle koppe laat sak en dan hulle nekke weer reguit maak. Daarna roep hulle met hulle nek reguit en snawels na bo. Laastens hou hulle hulle nekke teen 'n 45° hoek met hulle snawels na onder gedraai teen 'n regte hoek, terwyl hulle in 'n sirkel swem. Die mannetjie sal dit gewoonlik begin en sal meer geneig wees om dit uit te voer hoe meer ander swane daar is. Hierdie "seremonie" is bedoel om die band tussen 'n paartjie of ouers en hul kuikens te versterk, maar kan ook soms in 'n dreigende gebiedsafbakende vertoning geïntegreer word.
Die broeiseisoen strek die hele jaar deur, alhoewel dit in sommige gebiede van Februarie tot September beperk is. Die vroutjie (soms die mannetjie) bou 'n drywende, groot, deurmekaar nes van stokkies, dooi blare en ander materiaal in baie vlak water of op eilande bou. Die wyfie lê tussen 4 en 7 roomkleurige eiers, wat elk 'n dag apart gelê word. Beide die wyfie en die mannetjie broei die eiers om die beurt uit (dit is die enige swaanspesie waar die mannetjie help om die eiers uit te broei). Die kuikens maak na 36 tot 38 dae hulle verskyning en sal die daaropvolgende twee tot drie weke nog in die nes deurbring.