Диагностируются по наличию надсолонцового (элювиального), солонцового и аккумулятивно-карбонатного горизонтов. Гумусовый горизонт комковатый, серого или буровато-серого цвета, его мощность варьирует от 5 до 20 см и более. Содержание гумуса 3-5%. Ниже расположен светло-серый элювиальный горизонт, под которым залегает столбчато-призматический солонцовый горизонт, тёмно-бурый или коричневый на срезе, с хорошо выраженными блестящими гумусово-глинистыми кутанами тёмно-серого или черного цвета на гранях структурных отдельностей всех уровней. Суммарная мощность прокрашенной гумусом толщи 30-40 см и более.
Под солонцовым горизонтом залегает более светлый аккумулятивно-карбонатный горизонт, менее плотный, крупноореховатый или призмовидный, с гумусовыми натеками по граням структурных отдельностей. Карбонаты присутствуют в виде пропиточных пятен и сегрегационных образований («белоглазка»).
Глубина залегания гипса варьирует, но чаще его выделения встречаются в нижней части профиля. Там же наблюдается наибольшее скопление легкорастворимых солей, в то же время они могут присутствовать и в аккумулятивно-карбонатном горизонте.
Надсолонцовые горизонты имеют реакцию близкую к нейтральной, солонцовый горизонт и подсолонцовая часть профиля – щелочную. Поглощающий комплекс насыщен основаниями. Содержание обменного натрия в солонцовом горизонте колеблется в очень широких пределах (от первых процентов до 60% от суммы обменных катионов). Состав гумуса в тёмногумусовом горизонте обычно фульватно-гуматный, в солонцовом – гуматно-фульватный.
Темные солонцы формируются в лесостепной и степной зонах при отсутствии дополнительного увлажнения поверхностными или грунтовыми водами. Приурочены к выходам засоленных пород или являются результатом трансформации первично гидроморфных почв. Обычно образуют мелкие ареалы в комплексах с почвами других типов.
В «Классификации и диагностике почв СССР» им соответствует подтип солонцов чернозёмных.