In den Fluren zwischen Obercarsdorf, Sadisdorf und Reichstädt entspringt der Schwarzbach und mündet einen knappen Kilometer südlich des Dippoldiswalder Stadtzentrums in die Rote Weißeritz. Vor ihrem Zusammenfluss nähern sich die beiden Täler schon einmal bis auf 200 Meter (Luftlinie) an. Die dabei geformte Landschaft mit steilen, laubwaldbestockten Talflanken und dem dazwischenliegenden Ziegenrücken (bäuerliche Ziegenhaltung war früher auch hier weit verbreitet) ist sehr abwechslungsreich. Ein Abschnitt des Schwarzbachtales mit artenreichen Auewiesen, bis vor kurzem vom Landschaftspflegeverband jährlich gemäht, ist seit 1977 als Naturschutzgebiet ausgewiesen.
An den Talhängen gedeiht ein abwechslungsreicher Mischwald mit nahezu allen einheimischen Waldbaumarten. Diese Vielfalt wurde durch die einstige Niederwaldwirtschaft gefördert, die man auch heute noch an vielen verdickten Stammfüßen und mehrstämmigen Bäumen erkennen kann. Die Hainbuche findet hier, in 400 Metern üNN, ihre natürliche Höhengrenze. Bemerkenswert sind insbesondere einige dicke Eichen, deren schönste Exemplare jedoch leider vor kurzem gefällt wurden. Teilweise sind Fichten angepflanzt, die jedoch auf diesen nährstoffreichen Standorten sehr schnell wachsen und dabei instabil werden, vor allem aber in dieser Höhenlage oft zu wenige Niederschläge bekommen. Sturm und Borkenkäfer haben daher hier leichtes Spiel.
Besonders im Frühling ist ein Spaziergang auf dem Lehrpfad in der Bachaue ein besonderes Erlebnis. Zunächst beeindrucken die zahlreichen Traubenkirschen mit ihrer weißen Blütenpracht. Am Ufer des Schwarzbaches wächst eine Erlengalerie mit einigen sehr mächtigen Exemplaren. Ab Mitte Mai blüht auf den Wiesen eine große Zahl von Berg-, Feucht- und Nasswiesenarten: Kuckucks-Lichtnelke, Kohl-Kratzdistel, Großer Wiesenknopf, Perücken-Flockenblume, Bach-Nelkenwurz, Schmalblättriges Wollgras und die Orchideenart Breitblättrige Kuckucksblume, um nur einige zu nennen. Im Herbst zeigen sich an einigen Stellen noch die krokusartigen Blüten der Herbstzeitlosen - eines von nur noch wenigen Vorkommen in Sachsen. Früher kamen noch mehr Raritäten vor (Grüne Hohlzunge, Stattliches Knabenkraut, Fieberklee, Breitblättriges Wollgras). Ein großes Problem des Schwarzbachtales sind die häufigen Einträge von Nährstoffen und möglicherweise sogar Pestiziden, die bei jedem Sommergewitter von den angrenzenden Ackerflächen eingespült werden.
Seit den 1980er Jahren wird im Naturschutzgebiet Schwarzbachtal die Käferfauna untersucht. Bisher konnten über 670 Arten nachgewiesen werden.
Um 1990 wurde am Rande des Schwarzbachtales ein "Zentrum für Landeskultur und Naturschutz" errichtet. Später kamen in der zugehörigen Außenanlage Nachbildungen vieler osterzgebirgstypischer Biotope (Steinrücke, Tümpel, Bergwiese, Streuobst) hinzu. Von 1997 bis 2007 hatte der Landschaftspflegeverband Osterzgebirge und Vorland seinen Sitz im Naturschutzzentrum Schwarzbachtal. Dessen Mitarbeiter kümmerten sich auch um die Außenanlagen und boten Bildungsveranstaltungen für Schulklassen an. Das Schwarzbachtal ist auch eine Station des Ulli-Uhu-Spieles der Grünen Liga (die Kinder sollen hier die dickste Erle des Naturschutzgebietes finden). Im Moment ist allerdings die Zukunft des Naturschutzzentrums Schwarzbachtal noch ungewiss. Der Förderverein für die Natur des Osterzgebirges will das Objekt übernehmen und ebenfalls für Umweltbildungsarbeit nutzen.
In der angrenzenden Dippoldiswalder Siedlung hat sich in den letzten Jahren eine Bürgerinitiative zusammengefunden, die sich für die Bewahrung des Naturschutzgebietes mitsamt des Naturschutzzentrums engagiert.