Dei pezzi del Sistema Nervoso vengono dapprima immersi in una soluzione di bicromato di potassio e poi immersi in un’altra soluzione di nitrato di argento. Il risultato che si ottiene è la precipitazione selettiva di un sale, il cromato d’argento, che colora in nero il corpo cellulare con tutti i suoi prolungamenti fino alle estreme diramazioni. In seguito i preparati vengono sezionati per essere visionati al microscopio. Risultano così perfettamente visibile la forma della singola cellula nervosa in tutta la sua complessa morfologia con contorni precisi e perfettamente definiti. Neuroni e gli assoni spiccano colorati in nero su uno sfondo chiaro. Caratteristica della reazione è la sua parzialità, per cui soltanto una bassa percentuale delle cellule assumono la colorazione bruna e spiccano nettamente nel campo microscopico emergendo dall’apparente caos del labirintico intreccio nervoso rivelando regolari disposizioni spaziali.
La reazione nera ebbe un effetto dirompente nella comunità degli istologi e degli anatomisti facendo fare passi da giganti alla neuroistologia ed alla neuroanatomia microscopica che, nell’accezione moderna, può dirsi proprio fondata dal metodo di Golgi.
La reazione nera ha dimostrato di superare la prova del tempo, il suo potenziale biotecnologico l’ha resa uno strumento versatile variamente applicato nei 130 anni della sua esistenza. A lungo è rimasta l’unica tecnica in grado di evidenziare la cellula nervosa nella sua interezza ed è tuttora adoperata nei laboratori istologici in tutto il mondo. In tempi recenti ha trovato nuovi impieghi dalla sua dimostrata possibilità di applicazione alla microscopia elettronica (la cosiddetta “Golgi EM”). Di ben pochi metodi si può dire lo stesso a più di cento anni dalla loro realizzazione.