广泛分布于印度洋-太平洋海域，西到莫桑比克和马达加斯加，东到塔希提群岛，北到日本南部，南到澳大利亚的罗德豪岛。中国的台湾岛、海南岛、西沙群岛及南沙群岛等地均有分布。

个体较大，体长一般为200～300毫米，生活在深水区的老年个体体长可达600毫米，体重2千克。体呈圆筒状，前段略细。口偏于腹面，具触手20个。肛门端位。背面疣足小，排列无规则。腹面管足较多，排列也无规律。无居维氏体。体壁内骨片有两种，一种为桌形体，其底盘小，周缘呈环形，塔部顶端有小齿12个，成4组排列，每组为3个；另一种为花纹样体，小，繁简不同。生活时全体黑褐色或带褐色，管足末端白色，酒精标本颜色改变不大。

分布与水深和沉积物特征密切相关，多成群栖息于水深小于20米的礁盘、潟湖、礁后、泥沙、碎石区及海草/海藻床，特别在水深小于10米的海草/海藻床和珊瑚礁海域密度最大；其中，大个体常栖息于裸露的沙底之上，体表常覆盖一层细沙，而小个体倾向于栖息于较高的海草丛中，分布也具有明显的季节变化特征。黑海参还具有选择高营养沉积物摄食的习性，这使得它们在海底经常呈斑块状分布。研究表明，黑海参前肠中有机物含量要比周围环境高16%～24%，其食物中有机物中细菌贡献达10%以上；体长25厘米的黑海参每日可以同化80～216毫克碳、8～21毫克氮、8～21毫克细菌，这使其在岩礁区海底沉积物细菌生产和碳循环中发挥着重要的作用。

在环境适宜时营分裂生殖，有性生殖主要集中在高温季节。黑海参的分布反过来会来影响其生殖方式，当环境适宜时，高密度的黑海参多营分裂生殖，反之则不存在分裂生殖现象。

肉质很薄，质量不佳，生活在深水的老年个体的体壁较厚，质量较佳。已被20余个国家开发利用，是中国、日本、马来西亚、泰国、印度尼西亚、菲律宾及越南等国家重要的经济海参种类。研究表明，黑海参具有很高的药用功效，其提取物具有抗氧化、抗菌、抗炎和抗肿瘤等功效，这大大增加了其潜在的价值。

资源量受人类捕捞的影响而下滑严重。例如，2008年对斯里兰卡海域的调查表明，保护区内黑海参的丰度明显高于非保护区；整个海域黑海参丰度比30年前有明显下降，过度捕捞是造成该现象的主要原因。中国西沙群岛曾经大量出产黑海参，然而，由于人们的过度采捕，其资源量也出现大幅度的下降。