La hembra mide hasta 35 mm con las patas extendidas, es de color negro carbón brillante y posee una mancha de color rojo y forma de reloj de arena en la cara inferior del abdomen. El macho mide 12 mm y pesa 30 veces menos. Las patas son grandes y cada empalme es marrón anaranjado en el medio y negro en los extremos. En los lados del abdomen hay cuatro pares de rayas rojas y blancas. La combinación de colores rojos y negros se interpreta como una coloración de advertencia.Las crías jóvenes son anaranjadas, marrones y blancas; adquieren su color negro con la edad, o con cada muda.

Su hábitat es terrestre, suele vivir cerca de la tierra y en puntos abrigados y oscuros. Sin embargo, también prepara sus cuevas sobre plantas. La tela de la viuda se puede encontrar en hendiduras debajo de piedras, en plantas, en grietas o agujeros, en terraplenes de suciedad y en graneros. Pueden también encontrarse en los asientos al aire libre, debajo de virutas de madera, alrededor de materiales apilados, madrigueras abandonadas o agujeros de roedores, incluso en parras de uva.

Las viudas negras no son agresivas y no tienen el instinto de morder; son tímidas, sedentarias, solitarias, caníbales y nocturnas. La única vida social que muestran es al aparearse. Reciben el nombre de viuda negra, porque generalmente se comen al macho después del apareamiento, aunque a veces el macho escapa y logra aparearse de nuevo; pero generalmente el macho se queda en la tela de la hembra para servirle de alimento y asegurar una buena puesta.

Son carnívoras. Se alimentan habitualmente de insectos; sin embargo, también se alimentan de chinches de madera y otros arácnidos.

Se considera que el veneno de estas arañas es 15 veces más tóxico que una serpiente de cascabel. Su veneno es neurotóxico, lo que significa que bloquea la transmisión de impulsos nerviosos, paralizando el sistema nervioso central y produciendo dolores musculares intensos. Además uno de los efectos colaterales del veneno es la producción de prolongadas erecciones en los pacientes varones (priapismo). Si la viuda negra es presionada contra la piel humana, reacciona naturalmente mordiendo para su defensa. El ser humano mordido sufre de una rigidez dolorosa en los músculos abdominales. Aunque el veneno de esta araña es peligroso, raramente llega a ser fatal. Si es correcta y puntualmente tratada, la víctima se recupera totalmente. La mordedura de una viuda negra es distinguida por una herida doble. Los niños y los adultos que no están en buenas condiciones físicas sufren más la mordedura pudiendo tener en estos casos consecuencias fatales.