黑曲霉是一種霉菌，屬于曲霉屬的黑曲霉科。 曲霉屬由常見的霉菌組成，這些霉菌存在于土壤和水中、植被、糞便、分解物質和懸浮在空氣中的環境中。 該屬內的物種通常生長迅速，并可在發芽后幾天內形成孢子。 A. niger 獨有的特征組合使該微生物對于生產許多酸、蛋白質和生物活性化合物具有無可估量的價值。 廣泛的代謝多樣性、高產量、分泌能力和進行翻譯后修飾的能力等特征是 A. niger 大量產生次級代謝產物的原因。 A. niger 耐受極端酸性條件的能力使其對檸檬酸的工業生產尤為重要。

A. niger 會在某些水果和蔬菜（如葡萄、杏子、洋蔥和花生）上引起一種稱為黑霉病的疾病，并且是一種常見的食物污染物。 它在土壤中無處不在，在室內環境中很常見，其黑色菌落可能會與 Stachybotrys（其物種也被稱為黑霉菌）的菌落相混淆。 A. niger 被美國食品和藥物管理局歸類為公認安全 (GRAS) 用于食品生產，盡管該微生物能夠產生影響人類健康的毒素。

黑曲霉包含在 Aspergillus subgenus Circumdati, section Nigri 中。 Nigri 部分包括 15 種可能與 A. niger 混淆的相關黑色孢子物種，包括 A. tubingensis、A. foetidus、A. carbonarius 和 A. awamori。 2004 年，Samson 等人描述了許多形態相似的物種。

2007年，ATCC 16404黑曲霉菌株被重新歸類為Aspergillus brasiliensis（參見Varga等人發表的文章）。 這需要對美國藥典和歐洲藥典進行更新，它們在整個制藥行業通常使用該菌株。

A. niger 是嚴格需氧菌； 因此，它需要氧氣才能生長。 這種真菌可以在各種環境條件下生長； 它可以在 6 至 47oC 的溫度范圍內生長。 作為嗜溫菌，其最佳溫度范圍為 35-37oC。 它可以耐受 1.5 至 9.8 的 pH 值。 A. niger 是耐旱的，這意味著它可以在水很少的環境中生長和繁殖。 它也可以在潮濕條件下生長，甚至可以耐受 90-xxx 相對濕度的環境。 這種真菌最常在馬鈴薯葡萄糖瓊脂 (PDA) 上生長，但它也可以在許多不同類型的生長培養基上生長，包括 Czapek-Dox 瓊脂、木質纖維素瓊脂等。

黑曲霉的基因組由大約 34 兆堿基 (Mb) 組成，分為八條染色體。 DNA 包含 10,785 個基因，這些基因被轉錄并翻譯成 10,593 種蛋白質。

已經對兩株 A. niger 進行了測序。 菌株 CBS 513.88 產生用于工業應用的酶，而菌株 ATCC 1015 是用于生產工業檸檬酸 (CA) 的 ATCC 11414 的野生型菌株。 聯合基因組研究所與其他機構合作對 A. niger ATCC 1015 基因組進行了測序。 完整的序列已被用于揭示參與真菌代謝的直系同源基因和途徑，特別是單糖的分解代謝。 A. niger 根據碳源和環境中存在的其他營養物質改變其新陳代謝的能力使微生物能夠生存并在幾乎所有生態系統中被發現。 正在進行進一步的研究，以使用 A. niger 的完整測序基因組研究所有真菌的這些機制。

黑曲霉可通過兩種方式用于工業用途：固態發酵 (SSF) 和深層發酵 (SmF)。 SSF 使用具有養分和最少水分的固體基質來培養微生物。 氮和碳等營養物質來自麥麩、糖漿、稻殼和玉米粉等農業副產品。 由于使用農業副產品，SSF 提供了更高的微生物產品產量，并且比 SmF 更具成本效益。 SSF 主要用于 SmF。 在 SmF 中，微生物在大型無菌發酵容器內的液體培養基中生長。 這些容器是昂貴的設備，可為生長提供更多的水，并允許嚴格控制影響微生物生長的環境因素，例如溫度和 pH 值。

培養黑曲霉以促進許多物質的工業生產。 黑曲霉的各種菌株用于檸檬酸（E330）和葡萄糖酸（E574）的工業制備； 因此，世界衛生組織認為它們可以每日攝入。 A.尼日爾發酵被美國食品和藥物管理局普遍認為是安全的（GRAS） 。