Мелкий гусь, размером чуть крупнее кряквы (55-69 см, 1.2-2.2 кг, 110-120 см в размахе крыльев), с относительно короткой шеей и небольшим клювом. Голова, шея, зоб черные с белым ошейничком под горлом, спина и крылья темно-бурые. Цвет брюха варьирует от дымчатого, светло-серого у птиц из приатлантического сектора Канады, Гренландии, Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа до почти черного, контрастирующего со светлыми боками у птиц притихоокеанского сектора Азии и Америки. У номинативного подвида, жителя Ямала и Таймыра, брюхо буро-серое, как и бока. Притихоокеанский подвид иногда выделяют в качестве самостоятельного вида — тихоокеанской, или американской черной казарки (В. nigricans). Молодые птицы не имеют белого ошейника, на спине хорошо выражен поперечный светлый рисунок. Голос — глухое “кро, крро”. Вид гнездится разреженными колониями только в приморской полосе тундр и на арктических островах, зимует на морских побережьях Западной Европы, Восточной Азии, Северной Америки. Гнездо располагается на сухом месте, среди кочек, на бугорке или склоне, представляет собой ямку с обильной выстилкой из темного дымчато-бурого пуха. В кладке 3—6 охристо-белых яиц.

Питается молодыми побегами трав и водорослями. С зимовок летит, огибая материки, вдоль побережий, на места гнездования прибывает в начале июня. Кормятся птицы в основном на заливаемых нагонной водой приморских лугах — лайдах. Помимо пастьбы на берегу, много времени проводят на плаву, кормятся водяной травой зостерой, составляющей в большинстве мест основу рациона. Объединенные выводки в конце лета насчитывают сотни и тысячи птиц. Осенний отлет — до конца сентября. В отличие от других видов гусей стая черных казарок над большой водой нередко летит, выстроившись в одну линию и очень низко, иногда в 5 м от ее поверхности.

В ряде районов черная казарка — обычный, даже многочисленный охотничий вид, в Сибири из-за перепромысла численность резко упала к середине XX в., сейчас постепенно восстанавливается, ареал расширяется на запад. В Красную Книгу России включены тихоокеанская казарка и атлантическая светлобрюхая форма hrota. Общая численность вида оценивается в 0.5 млн. птиц.