Отличаются от серых почв наличием тёмногумусового аккумулятивного горизонта и отсутствием горизонта AEL. Темногумусовый горизонт имеет мощность 25-50 см и комковатую или зернисто-комковатую структуру. Его нижняя часть характеризуется осветлением за счет скелетан на поверхности педов.
Субэлювиальный горизонт BEL является диагностическим при отделении от глинисто-иллювиальных чернозёмов. Текстурный горизонт похож по строению на аналогичный горизонт серых почв, отличаясь меньшей степенью деградации (меньшим внедрением светлого материала). Карбонаты могут присутствовать на той же глубине и представлены теми же формами новообразований, что и в серых почвах.
Содержание гумуса в горизонте AU 5-8%, его состав фульватно-гуматный. Реакция среды слабокислая, иногда нейтральная, в горизонте, содержащем карбонаты - слабощелочная. Поглощающий комплекс обычно насыщен основаниями. Дифференциация профиля по илу по сравнению с серыми почвами выражена несколько слабее – КД не более 2.
Темно-серые почвы имеют тот же ареал, что и серые почвы, занимают относительно пологие и пониженные поверхности.
В «Классификации и диагностике почв СССР» в основном соответствуют подтипу тёмно-серых лесных почв и, отчасти, подтипу оподзоленных чернозёмов. В первом издании «Классификации почв России» не выделялись.