Charakterystyczną cechą uistiti czarnoczubej jest parzysta czarna pędzlowata kępka włosów zwieszających się po obu stronach uszu osiągająca około 4,5 cm. Od niej to właśnie bierze nazwę gatunek (łacińska Callithrix penicillata, angielskie Black-tufted-ear Marmoset, polska uistiti czarnoczuba). Podobne twory występują choćby u uistiti czarnogłowej, u której są jednak wyraźnie mniejsze. Głowa jest ogólnie żółto-brązowa z czarną twarzą. Czoło zdobi trójkątna biała plama. Występują 2 trzonowce.
Grzbiet pokrywa szare nakrapiane futro. Ciało wieńczy pokryty pierścieniami ogon, podobny u innych przedstawicieli rodzaju Callithrix. Kończyny są żółto-brązowe.
Prócz palucha palce kończą się paznokciami.
Systematyka thumb|left|Uistiti czarnoczubą uważano kiedyś za podgatunek uistiti białouchej Uistiti czarnoczuba opisana została w 1812 roku w 19. tomie Annales du Museum d’Histoire Naturelle pod nazwą Jacchus penicillatus przez E. Geoffroya Saint-Hilairego, który to jako miejsce typowe podał Brazylię. Prawie wiek później, w 1911 roku, O. Thomas ograniczył je do Lamarao, w okolicy Salvadoru w Bahia.