Deti i Zi, në formë afërsisht ovale, zë një pellg të madh të vendosur strategjikisht në skajin juglindor të Evropës, por i lidhur me ujërat e largëta të Oqeanit Atlantik nga Bosfori (i cili del nga këndi jugperëndimor i detit), Deti Marmara, Dardanelet, Deti Egje dhe Deti Mesdhe. Gadishulli i Krimesë futet në Detin e Zi nga veriu dhe vetëm në lindje të tij ngushtica e ngushtë Kerç lidh detin me detin më të vogël të Azov. Vija bregdetare e Detit të Zi është ndryshe mjaft e rregullt.[1]
Shtrirja maksimale lindje-perëndim e detit është rreth 1,175 km, dhe distanca më e shkurtër midis majës së Krimesë dhe Kepit Kerempe në jug është rreth 260 km. Sipërfaqja, duke përjashtuar Detin Marmara, por duke përfshirë Detin Azov, është rreth 422,000 km². Një thellësi maksimale prej më shumë se 2,210 metra arrihet në sektorin jug-qendror të detit.[1]
Rrjedha e përgjithshme nëpër ngushticën e Bosforit është 200 km³ ujë në vit. Ndërsa sasia e ujërave të ëmbla që derdhen në Detin e Zi është 320 km³ në vit.