Латинский видовой эпитет лат. glutinosa означает ‘липкий’ и связан с липкими молодыми листьями растения. Аналогичное значение имеет и русский эпитет — «клейкая». Другой видовой эпитет в русском языке — «черная» — связан с цветом коры этого дерева.

Ареал — зона умеренного климата в западной части Азии и почти повсюду в Европе, северные страны Африки. Занесена и натурализовалась во многих частях Земли, причем в Северной Америке ведет себя агрессивно, местами представляя угрозу местным видам. Ольха черная светолюбива, произрастает в обильно увлажненных проточными водами местах, на низинных болотах (ольховые топи), в заболоченных лесах и поймах рек, по берегам озер, днищам оврагов и балок, у ключей, в виде куртин на островах. Хорошо растет на сильно гумусированных почвах с большим увлажнением, растет также и на хорошо аэрированных почвах с грунтовыми водами. На сравнительно сухих, даже песчаных почвах может расти при неглубоком залегании грунтовых вод, а на сильно увлажненных почвах может расти и при жарком климате. Типичный вид лесной и лесостепной зоны, заходящий в степную зону по долинам рек. Растет в качестве примеси в ясеневых, дубовых, еловых лесах, березняках из березы пушистой, изредка в осинниках, а на избыточно увлажненных почвах образует чистые насаждения, так называемые черноольховые трясины, или черноольшаники, которые в Беларуси называют еще ольсами. Образует также в качестве содоминанта широколиственно-черноольховые леса, в древостое которых присутствуют дуб черешчатый, береза пушистая, липа сердцевидная. Включена в Красный список IUCN (МСОП), который уделяет особое внимание таксонам, имеющим высокий риск исчезновения.

Крупное дерево высотой до 30–35 м с цилиндрической кроной и темно-бурой или черной трещиноватой корой. Часто встречается куртинная форма роста, когда из одной кочки растут несколько мощных стволов. Такая форма характерна для особей, растущих на болотах. Годовалые побеги красно-бурые, часто трехгранные, голые или с редкими мохнатыми волосками и многочисленными рыжеватыми чечевичками. Почки буроватые, красновато-бурые, темные, длиной до 9–15 мм, тупые, клейкие, на ножках. Сережки с тычинковыми и пестичными цветками располагаются на концах побегов прошлого года по несколько штук. Короткие женские сережки напоминают маленькие шишки, вначале зеленые, а при созревании буреющие. Долго удерживаются в кроне дерева, даже после опадения семян. Листья обратнояйцевидные или округлые, длиной 10–15 см, на черешках длиной 1–2 см. Цветет в апреле. Плоды — сплюснутые орешки, созревают осенью, но высыпаются они из шишечек в конце зимы и весной. Зрелые шишечки ольхи черной отличаются от серой ольхи более длинными ножками. У свободно растущих экземпляров первое плодоношение наступает в 10-летнем возрасте, а у растущих в лесу — не ранее, чем в 30 лет. Продолжительность жизни дерева превышает 100 лет, известны указания на то, что ольха может достигать и 300 лет. 

Листья богаты белками (до 20 %), жирами (до 6 %), витамином C, каротином, флавоноидами, смоляными кислотами. Используются в медицинской практике и народной медицине как противовоспалительное и вяжущее средство, при ларингите и других простудных заболеваниях. Кора содержит эфирное масло, витамин PP. Экстракт коры и листьев обладают противовоспалительным, спазмолитическим и желчегонным действием, водный и спиртовой экстракт соплодий — антиоксидантными, анальгезирующими, свойствами, проявляют антибактериальную и противоопухолевую активность; экстракт соцветий и пыльца — антипротозойную.

Черная ольха незаменима при облесении мокрых мест, трясин и топких побережий. Кора и сережки — источник дубильных веществ и красителей для кожи и шерсти (дает желтый, красный и черный цвета). Коричневую краску получают из почек. На Кавказе красят настоем ольховой коры также сукна и шелк. Пчелы собирают на ольхе пыльцу и смолистые выделения на почках и листьях, из которых вырабатывают прополис. Листья в сухом состоянии используются на корм козам и овцам. Древесину используют в столярном и мебельном деле, из нее делают также катушки и ткацкие челноки. Древесина идет на изготовление ящиков для дорогостоящих продуктов, таких как сигары, чай. Ровные стволы применяют как столбы для изгородей или свай. Ольху, в особенности произраставшую на сыром месте, часто предпочитают при рубке колодезных срубов и других подводных сооружений. Ольховые дрова — прекрасное жаркое топливо для печей, считается, что они выжигают лишнюю сажу из печных труб, особенно после березовых дров. Опилки и стружка — лучшие при копчении рыбы. За свойство менять окраску древесины лесоводы часто про нее говорят: «Почти хамелеон». У только что срубленного дерева древесина белого цвета, затем начинает краснеть, а когда подсохнет, приобретает нежный розовый цвет. Листья у нее опадают глубокой осенью и совершенно зелеными. Ассоциируется со смертью, огнем в горне и силами испарения. У кельтов черная ольха — чудо-дерево, символизирующее воскресение и обожествление. В греческой традиции черная ольха — эмблема Пана. Связана с весной и праздниками огня.