Площа Чорного моря 422 000 км (за іншими даними – 436 400 км). Обриси Чорного моря нагадують овал із найбільшою віссю близько 1150 км. Найбільша довжина моря з півночі на південь – 580 км. Найбільша глибина – 2210 м, середня – 1240 м.
Море омиває береги України, Росії, Румунії, Болгарії, Туреччини та Грузії. На північно-східному узбережжі Чорного моря розташоване невизнане державне утворення Абхазія.
Характерною особливістю Чорного моря є повна (за винятком ряду анаеробних бактерій) відсутність життя на глибинах понад 150-200 м за рахунок насиченості глибинних шарів води сірководнем. Чорне море – важливий район транспортних перевезень, а також один із найбільших курортних регіонів Євразії.
Давньогрецька назва моря – Понт Аксинський (грец. Πόντος Ἄξενος, «Негостинне море»).
У «Географії» Страбона передбачається, що таку назву море отримало через труднощі з навігацією, а також диких ворожих племен, що населяли його береги. Пізніше, після вдалого освоєння берегів грецькими колоністами, море почало називатися Понтом Евксинським (грец. Πόντος Εὔξενος, «Гостинне море»). Утім, у Страбона (1.2.10) є згадки про те, що в античності Чорне море називали просто «морем» (pontos).
У Стародавній Русі X-XVI століттях у літописах зустрічалася назва “Руське море”, в деяких джерелах море носить назву “Скіфського”. Сучасна назва «Чорне море» знайшла своє відповідне відображення у більшості мов: грец. Μαύρη θάλασσα, болг. Чорне море, вантаж. შავი ზღვა, рум. Marea Neagră, анг. Black Sea, тур. Караденіз, укр. Чорне море та ін. Найраніші джерела, що згадують цю назву, відносяться до XIII століття, проте є певні ознаки того, що воно використовувалося і раніше. Існує ціла низка гіпотез щодо причин виникнення такої назви:
Турки та інші завойовники, які намагалися підкорити населення узбережжя моря, зустрічали запеклу відсіч з боку черкесів, адигів та інших племен, за що й прозвали море Караденгіз — Чорним, негостинним.
Іншою причиною, на думку ряду дослідників, може бути той факт, що під час штормів вода у морі сильно темніє. Втім, шторми у Чорному морі не надто часті, а темніє вода під час бур у всіх морях землі. Ще одна гіпотеза походження назви ґрунтується на тому, що металеві предмети (наприклад, якорі), опущені у воду моря глибше 150 м на тривалий час, покривалися нальотом чорного кольору завдяки дії сірководню.
Інша гіпотеза пов’язана з прийнятим у низці азіатських країн «колірним» позначенням сторін світу, де «чорний» позначав північ, відповідно до Чорного моря — північне море.
Однією з найбільш поширених гіпотез є припущення про те, що назва пов’язана зі спогадами про прорив Босфору 7500-5000 років тому, наслідком чого стало катастрофічне підвищення рівня моря майже на 100 метрів, що призвело до затоплення великої шельфової зони та утворення Азовського моря.
Існує турецька легенда, згідно з якою у водах Чорного моря спочиває богатирський меч, який був кинутий туди на прохання чарівника Алі, що вмирав. Через це море хвилюється, намагаючись виплеснути зі своїх вир смертоносну зброю, і забарвлюється в чорний колір.
Береги Чорного моря порізані мало і в основному в північній його частині. Єдиний великий півострів – Кримський. Найбільші затоки: Ягорлицька, Тендровська, Джарилгацька, Каркінітська, Каламітська та Феодосійська в Україні, Варненський та Бургаський у Болгарії, Синопська та Самсунський — біля південних берегів моря, у Туреччині. На півночі та північному заході при впаданні річок розливаються лимани. Загальна довжина берегової лінії – 3400 км.
Ряд ділянок узбережжя моря мають власні назви: Південний берег Криму в Україні, Чорноморське узбережжя Кавказу в Росії, Румелійський берег та Анатолійський берег у Туреччині. На заході та північному заході береги низовинні, місцями стрімчасті; у Криму — переважно низовинні, крім південних гористих берегів. На східному та південному берегах до моря впритул підступають відроги Кавказьких та Понтійських гір.
Островів у Чорному морі мало. Найбільші – Березань і Зміїний (обидва площею менше 1 км ²).
У Чорне море впадають такі найбільші річки: Дунай, Дніпро, Дністер, а також дрібніші Мзимта, Бзиб, Ріоні, Кодор (Кодорі), Інгурі (на сході моря), Чорох, Кизил-Ірмак, Ешлі-Ірмак, Сакарья (на півдні), Південний Буг (на півночі). Чорне море заповнює ізольовану западину, розташовану між Південно-Східною Європою та півостровом Мала Азія. Ця западина утворилася в епоху міоцену, у процесі активного гороутворення, що розділив древній океан Тетіс на кілька окремих водойм (з яких згодом, крім Чорного моря, утворилися Азовське, Аральське та Каспійське моря).
Одна з гіпотез виникнення Чорного моря (зокрема, висновки учасників міжнародної океанографічної експедиції на науковому судні «Акванавт» у 1993) свідчить, що 7500 років тому воно являло собою найглибше на землі прісноводне озеро, рівень був нижчим від сучасного на сто з лишком метрів. Після закінчення льодовикового періоду рівень Світового океану піднявся і Босфорський перешийок був прорваний. Було затоплено загалом 100 тис. км² (родючі землі, що вже обробляються людьми). Затоплення цих великих земель, можливо, стало прообразом міфу всесвітнього потопу. Виникнення Чорного моря згідно з цією гіпотезою, ймовірно, супроводжувалося масовою загибеллю всього прісноводного живого світу озера, продукт розкладання яких — сірководень — досягає високих концентрацій на дні моря.
Чорноморська западина складається з двох частин — західної та східної, розділених підняттям, яке є природним продовженням Кримського півострова. Північно-західна частина моря характеризується відносно широкою смугою шельфу (до 190 км). Південне узбережжя (що належить Туреччині) та східне (Грузія) носить більш крутий характер, смуга шельфу не перевищує 20 км і порізана цілим рядом каньйонів та западин. Глибини біля берегів Криму та Чорноморського узбережжя Кавказу збільшуються вкрай швидко, досягаючи позначок понад 500 м уже за кілька кілометрів від берегової межі. Максимальна глибина (2210 м) море досягає в центральній частині, на південь від Ялти.
У складі гірських порід, що складають дно моря, у прибережній зоні переважають грубоуламкові відкладення: галька, гравій, пісок. З віддаленням від берега їх змінюють дрібнозернисті піски та алеврити. У північно-західній частині Чорного моря поширені черепашники; для схилу та ложа морської западини звичайні пелітові мули.
Серед основних корисних копалин, поклади яких є на дні моря: нафту та природний газ на північно-західному шельфі; прибережні розсипи титаномагнетитових пісків (Таманський півострів, узбережжя Кавказу). Чорне море є найбільшим у світі мероміктичним (з рівнями води, що не перемішуються) водоймою. Верхній шар води (міксолімніон), що лежить до глибини 150 м, більш прохолодний, менш щільний і менш солоний, насичений киснем, відокремлюється від нижнього, більш теплого, солоного і щільного, насиченого сірководнем шару (монімолімніону) хемокліном (пограничним) Єдиного загальновизнаного пояснення походження сірководню в Чорному морі поки що немає. Є думка, що сірководень у Чорному морі утворюється головним чином у результаті життєдіяльності сульфатредукуючих бактерій, різко вираженої стратифікації води та слабкого вертикального обміну. Також є теорія, що сірководень утворився внаслідок розкладання прісноводних тварин, які загинули під час проникнення солоних середземноморських вод під час утворення Босфору та Дарданел.
Деякі дослідження останніх років дозволяють говорити про Чорне море як про гігантський резервуар не тільки сірководню, а й метану, що виділяється, швидше за все, також у процесі діяльності мікроорганізмів, а також з дна моря.