Czarne ziemie występują w obniżeniach pradolinnych, w nieckach pojeziornych, w terenach niskich i podmokłych o utrudnionym odpływie wody. Podłożem skalnym są różne utwory, najczęściej zasobne w węglany, to jest mułki, margle z wapnem jeziornym, piaski rzeczne i wodno-lodowcowe głębokie i podścielone gliną ciężką oraz iłem.

Czarnymi ziemiami są też gleby bezwęglanowe, ale o odczynie w głębszych poziomach zbliżonym do obojętnego. W pojeziornych osadach często występują muszle i szkielety organizmów wodnych, które w połączeniu z wytrąconymi węglanami i osadami dennymi tworzą warstwy kredy jeziornej.

Czarne ziemie posiadają ciemnoszary lub czarny poziom mineralno-próchniczny A lub Amu o miąższości co najmniej 30 cm. Pod poziomem A lub Amu, występuje poziom gleyic, o różnym uziarnieniu i barwie, związanej z procesami glejowymi. Plamy rdzawe, popielate, sine, zielonkawe lub jednolite wymienione barwy, wskazujące na nadmiar uwilgotnienia i procesy glejowe, występują w profilu najczęściej pod poziomem A.

Są to gleby o odczynie lekko kwaśnym, obojętnym i zasadowym. Przynajmniej w dolnej części profili odczyn czarnych ziem wynosi pH w H2O 6,5 lub więcej. Podtypy czarnych ziem wyróżnia się na podstawie obecności dodatkowych cech, jedynie czarne ziemie właściwe cechują się typowym układem poziomów, to jest poziomu A o miąższości ponad 30 cm i poziomu gleyic.

Właściwości biogeochemiczne tych gleb stawiają je bardzo wysoko w rankingu żyzności. Są to odmiany gleb eutroficznych i hipertroficznych. Pozwala to zaliczyć je do siedlisk lasu wilgotnego, lasu łęgowego, a bardziej wilgotne przypadki - do olsu typowego i jesionowego.

Wymienionym siedliskom odpowiadają potencjalne zbiorowiska roślinne najżyźniejszych i typowych łęgów wiązowo-jesionowych (Ficario - Ulmetum), niskich grądów (Tilio i Galio - Carpinetum), olsu porzeczkowego (Ribo nigri - Alnetum) i łęgu jesionowo - olszowego (Circaeo - Alnetum).

Wyróżniono następujące podtypy czarnych ziem: murszaste, właściwe, wyługowane i brunatne.