Subarbustos a arbustos 1,5-3m, eretos; ramos viscosos, inermes, pilosos, híspidos a hirsutos; tricomas simples entremeados com glandulares estipitados; estípulas 10×2mm, triangulares, pilosas.
Folhas VII-XIV/30-40; espículas interpinais subuladas, presentes entre os todos pares de folíolos; folíolos crescentes em direção ao ápice; parafilídios ausentes; foliólulos 2-8×1-1,3mm, oblongos, cartáceos, ciliados, glabros, puberulentos a pilosos.
Espiga 9-13mm diâm., globosas, agrupadas em pseudorracemos ou panículas terminais, raramente axilares. Flores 4-meras, diplostêmones; cálice 0,5-1mm, densamente setoso no ápice; corola 3,5-4mm, tubulosa, estrigosa, lacínias eretas, 1-nervadas; estames brevemente unidos na base, filetes róseos, anteras oblongoides; estaminódios ausentes;
ovário séssil a subséssil, piloso.
Craspédio 5-6×0,5cm, submoniliforme, cartáceo, base e ápice atenuados, tomentoso, marrom, artículos dilatados na região da semente, replo constrito entre os artículos; sementes 4-5, ovoides, marrons.
Mimosa melanocarpa ocorre em áreas de cerrado do Distrito Federal, Goiás, Mato Grosso e Minas Gerais, em altitudes de 500 a 1.000m. Em São Paulo é referida somente para município de Araraquara, a partir de uma coleta antiga realizada por Albert Loefgren. C5: cerrado. Flores foram observadas em setembro.
Essa espécie é bem peculiar pelos ramos viscosos e pelas brácteas ciliadas que ultrapassam os botões florais. Além disso, possui espigas bem maiores, 9-13mm diâm., que a maioria das espécies estudadas (ca. 5mm), reunidas geralmente em pseudorracemos ou panículas terminais. Mimosa melanocarpa é morfologicamente mais relacionada a M. setosa, porém nesta última espécie o cálice é ciliado-glandular e os foliólulos são discretamente maiores (3-10×1-2 vs.2-8×1-1,3mm).
Fonte: TAMASHIRO, J. Y. & ESCOBAR, N. A. G. Subfamília Mimosoideae. Parte integrante da Flora Fanerogâmica do Estado de São Paulo, Instituto de Botânica, São Paulo, v. 8, p. 84-166, 2016.