黑頭劍蛇最大全長約578毫米。黑頭劍蛇頭較大,與頸區分明顯。頭背面為暗黑色,在后部有黑斑兩塊,上唇鱗白色,其下緣間雜以黑斑點。頭腹部呈黃白色,亦間雜以黑褐細斑,背部暗褐色或深棕色,由頭后至體后的背正中有棕褐色線紋一條,但在體后的線紋逐漸不明顯,腹部灰綠色或灰白色,腹鱗兩側有多數纖細黑點并列成行。
黑頭劍蛇眶前鱗1,眶后鱗2,顳鱗2+2,前下顳鱗較大,楔入第七、八兩枚上唇鱗間,上唇鱗3-3-8式。背鱗通身17行,平滑無棱,腹鱗171-187,肛鱗二分,尾下鱗63-125對。另外,黑頭劍蛇生活在山腳下靠溪流的地方,草多石亂之地,比較難發現。食物比較單一,主要捕食小型蜥蜴,偶爾也吃其他小型蛇類。