Небольшой гусь весом 1, 2-1, 8 кг. Длина тела 56-69 см, длина крыла 31, 7-35, 3 см, размах крыльев 110-120 см. На земле проворна, быстро ходит и хорошо плавает. Нырять не может, может только опрокидываться вниз головой и доставать со дна пищу. Общая окраска черной казарки черновато-бурая. Голова, шея, зоб, передняя часть спины, кроющие крыльев и первостепенные маховые черные. По бокам шеи белые поперечные пятна, у некоторых подвидов образующие ошейник. Грудь и бока темно-серые. Брюшная сторона белая. Клюв и ноги черные. Хвост короткий.
Обитает в приморской полосе тундр Сибири и Северной Америки, на многих арктических островах. С 1980-х годов стала гнездиться и на севере Европы. Перелетная птица. Зимует на атлантическом побережье Западной Европы. Населяет травянистые участки тундры вблизи различных пресноводных водоемов и недалеко от морских берегов.
Гнездятся черные казарки разреженными колониями, где пара от пары располагаются в десятках и сотнях метров. Иногда поселяются отдельными парами, в том числе и на удалении до нескольких десятков километров от побережий. Гнезда помещают на совершенно открытых местах, выбирая относительно сухие участки, и обильно выстилают их сухой травой и серым пухом. В кладке 2-7, чаще 4-6 яиц. Высиживает яйца только самка в течение 23-25 дней. Самец держится неподалеку от гнезда. Опасность представляют песцы, разоряющие гнезда. Иногда гнездящиеся рядом пары объединяют выводки и держатся большими группами из десятков и сотен птиц на побережье, на озерах и реках. В конце июля - августе взрослые линяют при выводках. Неполовозрелые птицы, а также негнездящиеся и неудачно гнездившиеся взрослые линяют стаями на приморских равнинах с озерами.
Питаются злаками, водорослями и другой растительностью.
Когда-то этот вид был очень многочислен, но к середине ХХ в. численность резко снизилась из-за перепромысла на местах зимовок и пролета, массового истребления на местах гнездования и линьки, а также из-за осушения и окультуривания больших участков побережья в Европе, в результате чего птицы потеряли свои исконные зимовочные кормовые угодья. Но после экстренных охранных мер и упорядочения охоты с 1960-х годов черные казарки постепенно восстанавливают свою численность, ареал их обитания расширяется.