Gdy zlokalizuje owady w korowinie, wydobywa je kilkoma potężnymi uderzeniami dzioba lub z wąskich chodników (mechaniczna wada w drewnie, naruszona przez owady tkanka drzewa) wyciąga je długim językiem, który w przedniej części zaopatrzony jest w zadziorki. Żeruje przeważnie w rozrzedzonych lasach iglastych i mieszanych, gdzie znaleźć może obumarłe lub chore drzewa albo świeże pniaki. Ślady po wykuwaniu i wydobywaniu owadów są bardzo charakterystyczne – całkowicie rozłupane zmurszałe pniaki, mocno okorowane drzewa (duże prostokątne i głębokie dziury), w których pasożytowały owady. W przypadku spróchniałych świerków dziobanie zaczyna się od dołu w górę i przebiega wzdłuż czerwonej zgnilizny, przez co dziury są prostokątne, a szczeliny mogą mieć długość metra. Może też rozkopywać mrowiska. Dzięcioły czarne zjadają też w komorach gniazdowych owady zamieszkujące drewno (niekoniecznie wewnątrz) – mrówki i chrząszcze.