Stály vták. Obýva rozsiahle lesné komplexy, najmä lesné porasty najmä v horských oblastiach. V posledných rokoch sa častejšie zaznamenal výskyt a hniezdenie aj v nížinách a v rovinatých oblastiach, zvlášť na miestach, kde rastú stromy v širšom rozstupe a vytvárajú veľké, nezničené lesné plochy. Z pôvodných nasýtených oblastí prenikol do okolitých okrajových rovinatých zón, čo naznačuje, že jeho stav sa zvyšuje. Zdá sa, že prednosť dáva porastom bukov a borovíc, ale jeho hniezdne dutiny nájdeme aj v jedliach, smrekoch alebo smrekovcoch.
Po pytačkách partneri obyčajne začínajú tesať viac dutín, ktoré čiastočne vyhĺbia a slúžia im potom na spanie. Opustené dutiny rady obývajú kavky a iné vtáky. Ďatle potrebujú vytesať dutinu 40 cm hlbokú a 22 cm širokú, čo im trvá tri až štyri týždne. Vletový otvor je na rozdiel od ostatných ďatľovitých oválny. Keď je hniezdo hotové, dôjde k páreniu a za krátky čas znesie samica 3-5 (2-6) snehovobielych vajíčok veľkosti 24 x 34 mm. Obaja rodičia sa v sedení striedajú asi po dvoch hodinách. Inkubačný čas je 12-14 dní, výchova mláďat trvá 24-28 dní. Na začiatku je kŕmenie slepých a bezmocných mláďat ťažké, pretože ich do prehltnutia potravy musia rodičia nútiť, ale s už o desať dní sa o kŕmenie hlásia mláďatá samy. Po vyletení sa usadzujú často ďaleko od miesta vyhniezdenia.
Hlavnou zložkou potravy ďatľa čierneho sú mravce. Dáva špeciálne prednosť veľkým lesným drevokazným mravcom rodu Camponotus, nepohŕdne však ani malými, a preto prilieta často na zem. V niektorých oblastiach výskytu tvoria mravce plných 99 % všetkej potravy ďatľa čierneho. Inde potravu dopĺňajú larvy motýľov a lietajúceho hmyzu. V zime je ďateľ odkázaný na vyhrabávanie mravcov z mravenísk a túto potravu ešte dopĺňa včelami, ktoré hľadá v ich zimných úkrytoch. Ďateľ čierny pije dažďovú vodu, ktorá zostáva v priehlbinách a dutinách kôry starých stromov.
Je to veľmi plachý a opatrný vták, ktorého vyruší každý šramot. Človek sa k nemu priblíži len veľmi ťažko. Šplhá po kmeňoch a prezrádza sa bubnovaním i rôznymi volaniami. Svojim akustickým prejavom je to nápadný vták. Za priaznivých poveternostných podmienok ho možno zaznamenať aj do vzdialenosti vyše kilometra. Vo februári, kedy začína s pytačkami, týmito prejavmi privoláva svoju partnerku. Je to vlastne náhrada spevu. Tieto signály slúžia na označenie teritória, ale tiež na získanie kontaktu a na upevnenie partnerstva.
V lese si tesáre vyhľadávajú stromy so suchými konármi alebo s pahýľmi konárov, ktoré dobre rezonujú. Navzájom sa prenasledujú, volajú na seba a bubnujú. Samičky však bubnujú zriedkavejšie a spravidla pomalšie, kratšie i tichšie. Na rozdiel od samíc, samci uprednostňujú na bubnovanie jeden hlavný strom, ktorý môže byť vzdialený od hniezdneho alebo ich hlavného spacieho stromu aj vyše kilometra. Po bubnovaní nasleduje vzájomné kývanie hlavou proti sebe. Ak sa stretnú dva samčeky, začnú agresívne krúžiť hlavou a výhražné vyrážať zobákom proti sebe. Obyčajne má samček územie vopred obsadené. Skôr ho teda môžeme začuť ako vidieť.
Let má vlnovitý iba tesne pred pristátim, inak letí priamočiaro. Ešte skôr natrafíme na typické stopy, ktoré zanecháva po hľadaní potravy. Sú to vydlabané otvory v kmeňoch stromov, často niekoľkých pod sebou a v jednej priamke, čo je neklamným znakom, že nejde o hniezdnu dutinu. Hniezdnu dutinu nie je ťažké objaviť. Mláďatá hlasno kričia, hlásia sa o potravu pri vletovom otvore.
Najväčší európsky ďateľ (D asi 460 mm, chvosta 170 mm), celý čierny, veľký takmer ako vrana. Samček má na hlave červenú čiapočku, samička má červené iba zátylie. Oči a silný zobák sú bledé. Dúhovka bledožltá; zobák dospelých špinavobiely s čiernym koncom, u mladých dúhovka modrosivá, zobák žltkastý na konci hornej čeľuste s bielym koncom.
Najčastejšie počuť jeho vysoký hlas "kri-kri-kri-kri-kri", ktorý používa za letu a melancholicky znejúce tiahle klesajúce volanie "klijéé, klijéé", ktoré vydáva za sedu. Na konfliktnú situáciu poukazuje lomene znejúca obmena - "klikje". Tieto hlasy počuť celý rok, s výnimkou hniezdneho obdobia. Pri tokaní vydáva prenikavý, stále sa zrýchľujúci zvuk ,,kly-kly-kly-kly". V čase rozmnožovania často bubnuje. Jeden vír bubnovania pozostáva aj zo 60 úderov. Pri priemernej frekvencii 17 úderov za sekundu trvá jedna strofa aj tri sekundy.