Црно море има позитиван баланс воде; то јест, има нето оток воде од 300km³ годишње крозБосфор иДарданеле уЕгејско море. Медитеранска вода тече у Црно море као део двосмерне хидролошке размене. Излив Црног мора је хладнији и са мање соли који плута преко топлог, сланијег медитеранског излива — као резултат разлика у густини узрокованих разликама у салинитету — што доводи до значајног аноксичног слоја испод површинских вода. Црно море се улива уСредоземно море, преко Егејског мора и разнихмореуза, што касније води уАтлантски океан. Мореуз Босфор повезује Црно море саМраморним морем, а мореузДарданели повезује то море са регионом Егејског мора наМедитерану. Ове воде одвајају Источну Европу, Кавказ и западну Азију. Црно море је такође повезано са Азовским морем прекоКерчког пролаза.
Ниво воде је током дужег временског периода значајно варирао. Тренутно је ниво Црног мора релативно висок, па се вода размењује са Медитераном. Турски мореузи повезују Црно море са Егејским морем, а обухватају мореуз Босфор, Мраморно море и Дарданеле.
Назив Μαύρη Θάλασσα, односно Црно море, јавља се најраније у 13. веку. ПремаСтрабону, Црно море се у античко доба називало једноставно море (понтос). У грчко-римској традицији море је називано Еуxеинос Понтос (грч.Εύξεινος Πόντος), или у преводу Гостољубиво море. Овај назив је заменио ранији Пиндаров назив Понтос Ахеинос (грч.Πόντος Аξεινος), или у преводу Негостољубиво море, прозвано тако због тешке навигације и негостољубивих дивљих племена на обалама. Промена назива дошла је са настанком колонија Милећана, чиме је море постало део Грчке цивилизације.
Друга могућност коју поједини историчари наводе је да назив Аxеинос потиче одиранске речи аxаина или у преводу „тамно”.
Такође је могуће и да порекло назива „црно” потиче од означавања страна света бојама у античко доба, при чему је црна означавала север, а црвена југ.Херодот једном приликом наизменично користи називе Црвено море и Јужно море.
У модерном грчком се за Црно море у говорном језику користи име „Маври таласа”, међутим у историјском контексту је у употреби име из класичне старине „Еуxеинос понтос”.
Црно море је највећианоксични морски систем. Ово је резултат велике дубине и релативно малогсалинитета (као игустине воде на већим дубинама.Слатка вода иморска вода мешају се само у горњих 100 до 150метара, док се вода испод те границе (названепиноклина) меша тек једном у хиљаду година. Због тога не долази до значајније разменегасова са површином, паорганска материја у процесутруљења троши савкисеоник. У овим условима,екстремофилнимикроорганизми користесулфат заоксидацију органске материје, при чему производеводоников сулфид иугљен-диоксид. Ова мешавина је изразито токсична (дуже излагање може бити смртоносно за људе), па се цели живот у мору налази у слоју од око 180 m испод површине. Недостатак микроорганизама и кисеоника погодовао је очувању хиљадама година старих људских артефаката као што су коритабродова и остаци насеља.
Велике количине органске материје падају на дно мора па се таложе у седиментима са концентрацијом и до 20%. Ова врста седимената назива сесапропел.[9]
Постоји консензус међу научницима око теорије да је Црно море пре последњегледеног доба било слатководнојезеро (барем у горњим слојевима), и да је током леденог доба било знатно плиће. Али, развој Црног мора из језера у море је још увек предмет многих научних расправа.
Постоје разни сценарији плављења Црног мора и преображаја из језера у море.Вилијам Рајан иВалтер Питмен предложили су катастрофични модел, а неки други научници претпостављају постепенији преображај.[10][11]
Модели се разликују по различитим теоријама око нивоа воде у слатководном језеру у тренутку када јеСредоземно море досегло висину при којој се могло прелити прекоДарданела иБосфора.
Са друге стране, истраживање морског днаЕгејског мора показује да је у8. веку п. н. е. постојао јак прилив слатке воде из смера Црног мора.
ОвајSeaWiFS снимак приказује живописне интеракције струја на површини мора
Црно море је маргинално море[12] и највеће водено тело на свету самеромиктичним сливом.[13] Дубинске воде се не мешају са горњим слојевима воде који примају кисеоник из атмосфере. Консеквентно, преко 90% дубинске водене масе Црног мора јеаноксична вода.[14] Обрасци црноморске циркулације су првенствено контролисани топографијом слива ифлувијалним приливима, што доводи до снажно стратификоване вертикалне структуре. Услед ове екстремне стратификације, оно се класификује каослано клинасти естуар.
Црно море размењује воду једино саМедитеранским морем, тако да се сав прилив и одлив јавља уБосфору иДарданелима. Прилив из Медитерана има виши салинитет и густину од одлива, чиме се ствара класична естуарна циркулација. То значи да се улив густе воде из Медитерана јавља на дну док се одлив мање слане црноморске површинске воде уМраморно море јавља у близини површине. Површинска вода је продукат речних прилива, и то чини Црно море позитивним морем. Нето прилив неслане воде ствара изливну запремину која је два пута већа од улива. Евапорација и преципитација су приближно једнаке са око 300 km3/a (72 cu mi/a).[12]
Услед ускости и плиткоће Босфора и Дарданела (њихове респективне дубине су само 33 и 70 m), брзине уливних и одливних струја су високе и долази до знатног вертикалног смицања. Тиме се омогућава турбулентно мешање два слоја.[12] Површинска вода напушта Црно море са салинитетом од 17psu и досеже Медитеран са салинитетом од 34 psu. Слично томе улив из Медитерана се мења од почетних 38,5 psu до салинитета од око 34 psu.[12]
Просечна површинска циркулација јециклонска и вода циркулише око периметра Црног мора у виду сливног круга познатог као ободна струја. Она има максималну брзину од око 50–100 cm/s. Унутар ове струје постоје две мање циклонске струје, које заузимају источни и западни сектор слива.[12] Оне су добро формирани системи током зиме, а у лето и јесен се расипају у серију међусобно повезанихвртлога. Мезоскално деловање периферног протока постаје израженије током тих топлијих сезона и зависно је од међугодишње варијабилности.
Осим ободне струје постоје бројни квази-перманентни обалски вртлози, који се формирају услед подизања воде око обалских преграда и механизама „ветровитог склупчавања”. Јачина тих појава током дате године је контролисана сезонским атмосферским и речним варијацијама. Током пролећа се формира Батумски вртлог у југоисточном углу мора.[15]
Испод површинских вода — од око 50–100 метара — постојихалоклин који се зауставља на хладном интермедијарном слоју (енгл.Cold Intermediate Layer - CIL). Овај слој се састоји од хладних, сланих површинских вода, које су резултат локализованог атмосферског хлађења и смањеног речног прилива током зимских месеци. То је остатак мешовитог зимског површинског слоја.[12] Дно халоклинског слоја је обележено главнимпикноклином на око 100—200 m (330—660 ft) и тај диспаритет густине је главни механизам изолације дубоке воде.
Испод пикноклина је дубинска водена маса, где салинитет достиже 22,3 psu, а температуре су око 8,9 °C.[12] Хидрохемијско окружење се мења из оксигенисаног у аноксично, пошто бактеријска декомпозиција потонуле биомасе користи сав слободан кисеоник. Слабогеотермално загревање и дуговреме задржавања стварају веома дебео конвективни доњи слој.[15]
Услед присуства бескисеоничне дубинске воде органска материја, укључујућиантропогене артефакте као што су трупови бродова, остају добро презервирани. Током периода високе површинске продуктивности, краткотрајноалгално цветање формира органски богате слојеве познате каосапропели. Научници су известили о годишњемфитопланктонском цветању које се може видети на многим НАСА снимцима региона.[16] Услед тих карактеристика Црно море је привукло пажњу научника у пољупоморска археологије, пошто су откривени трупови древних бродова у изузетно добром стању презервације, као што јевизантијска олупинаСиноп Д, лоцирана у аноксичном слоју уз обалуСинопа у Турској.
Моделовање показује да би ослобађање облакаводоник сулфида у случајуастероидног удара у Црно море представљало опасност за здравље — или чак живот — људи који живе на обалама овог мора.[17]
Постоје изоловани извештаји од бакљама на Црном мору које се јављају током олуја са грмљавином, што је вероватно узроковано паљењем муњама запаљивог гаса који избија из морских дубина.[18]
^„Limits of Oceans and Seas”(PDF) (3rd изд.). International Hydrographic Organization. 1953. Архивирано изоригинала(PDF) 08. 10. 2011. г. Приступљено7. 2. 2010.
^Dimitrov 2010 harvnb грешка: више циљева (2×): CITEREFDimitrov2010 (help)
^абKorotaev, G. (2003). „Seasonal, interannual, and mesoscale variability of the Black Sea upper layer circulation derived from altimeter data”.Journal of Geophysical Research.108 (C4): 3122.Bibcode:2003JGRC..108.3122K.doi:10.1029/2002JC001508.
^Schuiling, Roelof Dirk; Cathcart, Richard B.; Badescu, Viorel; Isvoranu, Dragos; Pelinovsky, Efim (2006). „Asteroid impact in the Black Sea. Death by drowning or asphyxiation?”.Natural Hazards.40 (2): 327—338.doi:10.1007/s11069-006-0017-7.
Ghervas, Stella (2008).Lieux d'Europe. Mythes et limites. "Odessa et les confins de l'Europe: un éclairage historique", in Stella Ghervas et François Rosset (ed). Paris, Editions de la Maison des sciences de l'homme.ISBN978-2-7351-1182-4.