Największy dzięcioł Europy, jednocześnie najskromniej ubarwiony. Słabo zaznaczony dymorfizm płciowy - jednolicie czarne samce są nieco większe od samic, posiadają także charakterystyczną, czerwoną "czapeczkę" od czoła do karku. Ubarwienie czarne, z połyskiem na grzbiecie, od spodu matowe. Nawet u młodych ptaków można rozróżnić płeć, bo u samców widać już wtedy więcej czerwonych piór na ciemieniu. Na głowie samiec ma czerwoną czapeczkę, a samica jedynie wąską czerwoną przepaskę na potylicy. Dzięcioł czarny w poszukiwaniu pokarmu i na potrzeby lęgowe potrafi rozkuwać obumarłe pnie lub kuć głębokie dziury w drewnie.
Wśród europejskich dzięciołowatych wyróżnia go charakterystyczny prostoliniowy powolny i nieregularny lot z rzadkimi uderzeniami skrzydeł (jak u sójki), u pozostałych jest on falisty. Jest niewiele mniejszy od gawrona, choć w locie od niego smuklejszy i lata bardziej zakrzywionym torem. Kuje rzadziej niż dzięcioł duży. Po ziemi kroczy niezdarnie.
To ptak płochliwy, trudny do długotrwałej obserwacji.

Wymiary: długość ciała ok. 45–50 cm, rozpiętość skrzydeł ok. 75–76 cm, długość dzioba ok. 5 cm, masa ciała 250-320 g.
Dzięcioły mają bardzo silny instynkt kucia dziupli, co czasem prowadzi do wykucia nawet kilku dziupli przez jedną parę. Do wylęgu wybierają dziuplę, która najbardziej im odpowiada, pozostałe zasiedlają inne ptaki lub drobne zwierzęta. Z tej działalności "budowlanej" korzysta kilkadziesiąt gatunków ssaków, ptaków i bezkręgowców.

Zamieszkuje pas tajgi i lasów mieszanych całej Eurazji z wyjątkiem Wielkiej Brytanii, przeważającej części Włoch i Grecji. Niektóre osobniki w północnej części areału występowania w sierpniu i wrześniu kierują się bardziej na południe lub zachód. Wyróżnia się 2 podgatunki.
W Polsce rozpowszechniony w całym kraju, ale niezbyt liczny ptak lęgowy.
Zamieszkuje wysokopienne bory iglaste, lasy mieszane, rzadziej lasy liściaste, ale też zadrzewienia i duże parki miejskie. Na lęgi i noclegi wybiera drzewa o gładkiej korze i łatwym dostępie do pnia, nie zasłoniętego zbytnio przez gęste gałęzie. Dziuple wykuwa zwykle w drzewach o średnicy większej niż 35 cm. W Europie Środkowej znajduje je zwykle w starodrzewiach sosnowych, bukowych lub świerkowych.

W Polsce objęty ochroną gatunkową ścisłą. Wymaga ochrony czynnej.