Lớp mạ Niken đen bản chất là lớp mạ hợp kim của Niken, chứ không phải là lớp mạ Niken đơn thuần hay nhuộm màu. Màu đen là do sự có mặt của lưu huỳnh trong dung dịch mạ, sự kết hợp giữa Niken và lưu huỳnh tạo thành hợp chất Nikensunfua mà đen.

Lớp mạ Niken đen phổ biến nhất là tạo thành Nikensunfua có màu đen. Thành phần của lớp mạ này bao gồm 40-60% Ni, 20-30% Zn, 10-15% lưu huynh, phần còn lại là chất hữu cơ. Ngoài ra còn tạo được lớp Niken đen khi them muối moluytdat NaKC4H4O6.4H2O.
Nhiệt độ thích hợp của loại dung dịch 1 là 40-60 độ C, nhiệt độ thích hợp của dung dịch có muối moluytdat là 25-35 độ C.
Nhiệt độ quá cao hay quá thấp ảnh hưởng trực tiếp đến màu đen của lớp mạ. Màu sẽ chuyển sang vàng hoặc ánh cầu vồng nếu nhiệt độ giao động lớn, quá cao hoặc quấ thấp.

Niken đen bản chất của nó là Nikensunfua, do sự kết hợp của Niken và sunfua theo phản ứng: Ni2+ + S2- → NiS
Ngoài NiS còn có một lượng Ni9S8, Ni3S2 bên trong lớp mạ Niken đen.