El mar Negro tiene una superficie de 436.350 km²1 y una profundidad máxima de 2.214 m2 con un volumen de 547.000 km³. Está limitado por la cordillera del Ponto, al sur; el Cáucaso, al este; cuenta con una amplia plataforma hacia el noroeste. La mayor longitud, de este a oeste, es de unos 1.175 km.A través del Bósforo, el mar Negro transfiere en forma neta unos 300 km³ de agua salada al año al mar Egeo, que se equilibra con el aporte similar de agua dulce procedente de los ríos que desembocan en el mar Negro, de los cuales, el más importante es el río Danubio con 200 km³/año.
Los países que bordean el mar Negro son: Turquía, Bulgaria, Rumania, Ucrania, Rusia, Georgia.
El mar Negro es la cuenca meromíctica mayor del mundo. Sus aguas profundas (capas ubicadas a más de unos 100 a 200 m de profundidad) no se mezclan con las capas superiores de agua que reciben oxígeno de la atmósfera. Por lo tanto, más del 90% de las aguas profundas del mar Negro son anóxidas. La actual configuración hidroquímica está principalmente controlada por la topografía de la cuenca y los aportes fluviales, que se traducen en una marcada estratificación vertical y un balance hídrico positivo. Las capas superiores de agua en general son más frescas, menos densas y menos saladas que las capas de aguas más profundas, ya que son alimentadas por los grandes sistemas fluviales, mientras que las capas del fondo proceden de las aguas cálidas y saladas del Mediterráneo. Este ingreso de agua densa del Mediterráneo se equilibra por una salida desde el mar Negro de agua superficial hacia el mar de Mármara, lo cual sirve para mantener la estratificación y los niveles de salinidad.
La capa de agua de la superficie tiene una salinidad media de 18 partes por mil (o gr/Litro) (en comparación con una salinidad de 30 a 40 gr/Litro en los océanos) y contiene oxígeno y otros nutrientes necesarios para mantener laactividad biótica. El agua de esta capa superior circula por toda la cuenca, en un giro ciclónico alrededor del perímetro del mar Negro. Además de esta corriente principal existen dos remolinos más pequeños, en los sectores oriental y occidental de la cuenca. Adicionalmente existen numerosos vórtices cuasi-permanentes, que se producen como consecuencia de mecanismos de surgencia en la zona costera y del viento. Estas corrientes poseen variaciones estacionales producto de las variaciones atmosféricas y fluviales. La temperatura de las aguas superficiales varía estacionalmente entre 8 °C a 30 °C.
Debajo de la picnoclina, el nivel de la salinidad aumenta a 22,5 partes por mil y la temperatura es de unos 8,5 °C. El medio ambiente hidroquímico pasa de ser oxigenado a anóxico, dado que la descomposición bacteriana de la biomasa hundida utiliza todo el oxígeno libre. Ciertas especies de bacterias extremófilas son capaces de utilizar sulfato (SO42-) para la oxidación de materia orgánica, lo que resulta en la formación de sulfuro de hidrógeno (H2S). Esto a su vez permite la precipitación de sulfuros de hierro pirita y mackinawita
Falta de transparencia en sus aguas
Otra posible explicación viene del color de las aguas profundas del mar Negro. Al estar más al norte que el mar Mediterráneo y ser sus aguas mucho menos salinas, la concentración de microalgas es mucho mayor, haciendo que el color de las aguas sea oscuro. La visibilidad en el mar Negro es aproximadamente de 5,5 m, en comparación a un máximo de 35 m en el Mediterráneo.
Hay una capa de sulfuro de hidrógeno que empieza a unos 200 m por debajo de la superficie, y es base de una población microbiana que produce sedimentos negros, probablemente debido a la oxidación anaeróbica del metano.
