שחורן חלק הוא דגני רב-שנתי, נטוי עד זקוף, גובהו 40-30 ס"מ, שרידי עלים יבשים מן העונה הקודמת ניכרים בבסיס הצמח. הקנים גליליים, עדינים אך קשיחים, עולים בודדים מצוואר השורש, קירחים וחלקים, בני 5-2 מפרקים. נדני העלים קירחים, פי הנדן מצהיב בשוליו, מזוקן. הלשונית שבין הנדן לטרף העלה קרומית-ריסנית. הטרפים סרגליים, קשיחים למדי, מכחילים, קרחים, מצטררים עד לכדי קצה נימי.
התפרחת בראש הקנה, נראית כשיבולת גלילית צרה, מהודקת וקשיחה, אך למעשה היא מכבד שעוקצי שיבוליותיו קצרים מאוד וכמעט שאינם ניכרים. שחורן חלק ניכר בתפרחותיו הכהות, בצעירותן הן ירוקות, אך מהר מאוד עם התבגרותן הן מקבלות גוון ארגמני ובהבשלתן הן הופכות שחורות-סגולות (מכאן שם הסוג העברי). ציר התפרחת עדין, גלי, משולש בחתך רוחב, ממנו יוצאים עוקצים זעירים, שעליהם נישאים צברי שיבוליות, הנושרים בשלמותם עם ההבשלה ומותירים צלקות על ציר התפרחת. כל צבר מכיל 5-4 שיבוליות, שאחת או שתיים מהן, הפנימיות יותר בצבר, מנוונות והאחרות מכילות 2 פרחים, התחתון בהם מנוון והעליון תלת-אבקני או דו-מיני, שלו צלקות פלומתיות. הגלומות שונות זו מזו. הגלומה התחתונה של השיבוליות החיצוניות בצבר, זו הניכרת במבט ראשון למתבונן בתפרחת, גלדנית, מוארכת-איזמלנית, מחודדת, חפשיה עד לבסיסה, חלקה (מכאן ומכך שהגלומות יוצרות מראה רציף של שיבולת חלקה וכן כל שאר אברי הצמח חלקים - שם המין, גם השם המדעי, laevis, בלטינית: "חלק"), סגלגלה-שחורה, אורכה כאורך השיבוליות, מעורקת מצידה הפנימי. הגלומה מרוחקת מעט ממרכז צבר השיבוליות ויוצרת מעין מעטפת לצבר. מבנה זה בסוג שחורן, בו הגלומה נדמית כמעטפת לשיבוליות, הוא שהקנה לו את שמו המדעי, Anthephora, מיוונית: anthos - "פרח", phero - "נושא", לאמור: "נושא פרח". הגלומה העליונה דמויית-זיף שבסיסו ביצני, שקופה, מעט שעירה. הגלומות של השיבוליות הפנימיות זעירות וכמעט שאינן נראות. המוץ התחתון מוארך, שטוח ושוליו מעובים, מעט שעיר. המוץ העליון איזמלני, קרומי, קירח. הגרגיר ביצני-מוארך, שטוח בגבו.
שחורן חלק פורח באביב. בית גידולו סדקי סלעים ומצוקים במדבר. בישראל הוא נדיר ביותר ונמצא בסכנת הכחדה חמורה. הצמח נמצא בישראל לראשונה בשנת 1980, ע"י פרופסור אבי שמידע במצוקי ההעתקים מעל לחרבת מד'ין שבצפון ים המלח. לאחר מכן נמצא בהרי אילת. מספר הפרטים היציבים מועט ביותר ולא נמצאו יותר מ-3 פרטים באתר. תפוצתו העולמית באפריקה הטרופית והוא לא נאסף בארצות השכנות לישראל. בכך הוא מהווה את הצמח שבתפוצתו הקיטוע הגיאוגרפי הגדול ביותר הידוע מבין צמחי ישראל.
שחורן חלק תואר לראשונה בשנת 1930 ע"י הבוטנאי יליד אוסטריה שטאפף (Otto Stapf, 1857-1933), שהיה אוצר העשביה בגני קיו שבאנגליה והבוטנאי האנגלי הובארד (Charles Edward Hubbard, 1900-1980) , מומחה בטקסונומיה של דגניים שנחשב בשעתו כסמכות העולמית בתחום.
בסוג שחורן 11 מינים, שחורן חלק הוא המין היחיד שנאסף בישראל.
כתב דרור מלמד