深层水由于脱胎于古地中海的海盆地，是黑海的结构特点。黑海是一个双层海，上层水多来自多瑙河、顿河等河水的注入，而深层水由于脱胎于古地中海的海盆地，因而盐度很高密度很大，使得上下层水体难以彻底交流。黑海本是古地中海的一个海盆地，后来经过地壳变化，逐渐与外海隔开，最终形成一个内海，海水由狭窄的博斯普鲁斯海峡溢注，面积约42.4万平方公里。