Река Чёрная начинается в болотах озера Пасторское. Притоки Чёрной — река Дранишник, ручьи Сертоловский и Безымянный — берут начало на возвышенности в районе деревни Вартемяги; их истоки находятся вблизи верхнего течения реки Охта.
На 40 км Выборгского шоссе река Чёрная имеет водохранилище Меднозаводский Разлив (недействующее)[источник не указан 543 дня], после протекает через полигон и Дибуны, далее недалеко от посёлка Новосёлки протекает через Сестрорецкое болото и впадает в Сестрорецкий Разлив — искусственное водохранилище, созданное в 1720-е гг. в результате гидротехнических работ по повороту русла реки Сестра (до этих работ Чёрная впадала в Сестру). При впадении в Сестрорецкий Разлив расход воды в среднем 1 м³/сек.
На реке построено несколько плотин и водохранилищ: в д. Дранишники, в г. Сертолово на водохранилищах организованы зоны отдыха. Примерно до 1950-х годов водохранилище было в п. Песочный-Дибуны, но при одном из весенних паводков плотина была разрушена и водохранилище в 50-х годах XX века в п. Песочный перестало существовать. В 1964 году плотина была восстановлена, строителями РСУ исполкома Райсовета. Было образовано водохранилище глубиной до 4 м, которое предполагалось использовать как зону отдыха[3], но первый же паводок разрушил плотину.
До конца 2012 года в реку поступали плохо очищенные сточные воды из Сертолова[4].
На мосту у станции Дибуны был организован пункт наблюдений за гидрологическими характеристиками реки Чёрной[5] исследования проводились Северо-Западным управлением гидрометеорологической службы и Государственного гидрологического института за период 1925—1966 гг. по пунктам наблюдений: п. 201 на р. Чёрной у посёлка Дибуны в 7,7 км от устья при водосборе 88 км².
Паводковый режим
Дата начала паводка
дата максимального расхода воды
дата конца паводка
максимальный расход воды в м³/сек
средние
31 марта
20 апреля
23 мая
54
ранние
9 марта 43 м³/с
5 апреля 50 м³/с
4 мая 35 м³/с
77
поздние
19 апреля 56 м³/с
7 мая 55 м³/с
12 июня 55 м³/с
41
Доля стока в процентах от годового
снеговой
дождевой
грунтовый
44
31
25
Месячная доля стока зависит от физико-географических факторов: рельефа, почво-грунтов, осадков, геологии. За 19 лет (1947—65 гг.) распределение стока для 50 % обеспеченности по месяцам года для п. 201 (заболоченность 11 %, залесённость 68 %, озёрность 3 %) для р. Чёрная составляет:
месяц
IV
V
VI
VII
VIII
IX
Х
XI
XII
I
II
III
год
%
23,5
10,8
5,2
3,6
5,5
7,7
8,1
11,3
9
6,6
4,9
3,8
100
м³/с
2,59
1,19
0,57
0,40
0,61
0,85
0,89
1,25
0,99
0,73
0,54
0,42
0,92
Примечания
↑Ресурсы поверхностных вод СССР: Гидрологическая изученность. Т. 2. Карелия и Северо-Запад / под ред. Е. Н. Таракановой. — Л.: Гидрометеоиздат, 1965. — 700 с.
↑см. в фондах публичной библиотеки им. Салтыкова-Щедрина: «Ресурсы поверхностных вод СССР. Карелия и Северо-Запад.-Л.»: Гидрометеоиздат, 1972 г, т. 2, часть 1