Siyah şapka SEO, arama motoru optimizasyon uygulamaları yaparken kullanıcı odaklı olmak yerine, sadece arama motorlarına yönelik agresif ve aldatıcı biçimde uygulanan SEO tekniklerini ifade eder. Siyah şapka SEO uygulamaları yapılırken çoğunlukla arama motoru yönergelerine uyulmaz ve bu durum SEO alanında kabul görmez. Web sitelerinin arama motoru sonuç sayfasında üst sıralarda yer alması amacıyla yapılan bu çalışmalar, hedeflendiğinin aksine site sahipleri için uzun vadede kazançtan çok zarar getirecektir. Siyah şapka SEO, aynı zamanda spam SEO ya da spamdexing olarak da isimlendirilir ve bu optimizasyon çalışmalarını uygulayan web siteleri arama motorları tarafından belirli yaptırımlara tabi tutulur. Özellikle Google, kullanıcıları ve kendisine aldatmaya yönelik çalışmalar içinde olan web sitelerini yakalamak için algoritmalarını sürekli günceller. Dolayısıyla gerek önceden haber vererek gerek tamamen habersiz biçimde yapılan bu güncellemeler sonrasında bu tür sitelerin çöküşü hızlanır ya da belli sitelerde büyük trafik kayıpları yaşanır.
Arama motorları arasında sevilmeyen ve hatta cezalandırılan siyah şapka SEO çalışmaları arasında belli başlı uygulamalar yer alır. Bunlardan ilki ve en çok bilineni SEO alanında “keyword stuffing” olarak bilinen anahtar kelime doldurma işidir. Bu teknikte site içindeki içeriklerde kullanılan anahtar kelime sayısı olması gerekenden oldukça fazladır. Kısaca, site anahtar kelimelerle doldurulur. Hatta kullanılan anahtar kelimelerin site içeriğiyle alakalı ya da alakasız olması fark etmez. Spam olarak algılandığı için Google’dan atılmaya kadar giden cezalandırma yöntemlerine maruz kalabilecek anahtar kelime doldurma, en çok uygulanan siyah şapka SEO çalışmalarındandır. Eskiden denenen ancak artık yaptırımlara tabi tutulan görünmez metin uygulaması da arama motorları tarafından sevilmeyen yöntemler arasında. Bu çalışma, genellikle web sitelerinin footer alanında görülür. Arka planla aynı renkte yerleştirilen bu görünmez metinleri kullanıcılar okuyamaz anca arama motoru botları dizinlerine ekleyebilir. Böylece tamamen arama motoru kandırma amacıyla yapılan bu teknik, pekâlâ siyah şapka SEO çalışması olarak nitelendirilebilir. Köprü sayfalar da bu istenmeyen SEO uygulamaları içinde yer alır. Belirli sorgularda üst sıralara yerleşmek için oluşturulan paralel siteler olarak tanımlanabilen köprü sayfalar, arama motorları tarafından kalite yönergelerine açıkça karşı gelmektedir. Tüm bunların yanı sıra bağlantı satın alma, hackleme, benzer alan adı kullanma ya da sosyal medyada spam yapma gibi pek çok teknik de istenmeyen siyah şapka SEO uygulamaları arasında yer alır.