De Zwarte Zee is een mengeling van romantische lyriek en nauwkeurige beschrijvingen vol specialistische kennis over de zee, haar flora en fauna, de winden, het reliëf van de kust, de kustplaatsen en hun geschiedenis. Als Paustovskij op poëtische wijze de kleur van het zeewater beschrijft, geeft hij er meteen de chemische formule bij alsook de uitleg waarom de zee, als gevolg van bepaalde zouten, een groenachtige kleur aanneemt. De wetenschappelijke fragmenten en lyrische beschrijvingen zijn met elkaar verbonden door terugkerende personages, zoals Gart, een onverbeterlijk romantische schrijver, die Paustovskij boetseerde naar diens zielsverwant en tijdgenoot Alexander Grin, die de laatste periode van zijn leven in Staryj Krym aan de Zwarte Zee heeft doorgebracht. Maar daarnaast duiken nog meer namen op die met de Zwarte Zee verbonden zijn: Griekse goden en Russische schrijvers als Dostojevski en Poesjkin, Odysseus en Marco Polo, Verdi en Stradivarius en vele anderen.