Почвы типа отличаются от природных аналогов наличием тёмногумусового агрогоризонта, ниже которого залегает сохранившаяся нижняя часть естественного тёмногумусового горизонта со светлыми скелетанами на поверхности педов. В случае малой мощности исходного тёмногумусового горизонта и полного его включения в агрогоризонт, последний может непосредственно залегать на субэлювиальном горизонте BEL, который является диагностическим при разделении агротёмно–серых почв и глинисто-иллювиальных чернозёмов.

Содержание гумуса в горизонте РU 3,5-5,5%, его состав фульватно-гуматный. Реакция среды слабокислая, иногда нейтральная, в горизонте, содержащем карбонаты, - слабощелочная. Поглощающий комплекс обычно насыщен основаниями. Коэффициент дифференциации профиля по илу (КД) не более 2.

Агротёмно-серые почвы формируются преимущественно при зёмледельческом освоении тёмно-серых почв, хотя можно допустить их образование при длительной и интенсивной проградации агросерых почв.

В «Классификации и диагностике почв СССР» в основном соответствуют подтипу тёмно-серых лесных освоенных почв в типе серых лесных почв.

Второй гумусовый горизонт в агротёмно-серых почвах отличается от современного гумусового горизонта специфической структурой и обилием светлых скелетан на тёмном фоне.

Отличаются наличием четко выраженных признаков оглеения в средней и нижней частях профиля в виде отдельных сизоватых и ржавых разводов и пятен. Формируются в условиях дополнительного увлажнения.