Das Naturschutzgebiet Schwarztonnensand ist eine niedersächsische Elbinsel neben dem NSG Asseler Sand im Land Kehdingen, zwischen Barnkrug und Krautsand, auf halber Strecke von Stade nach Wischhafen. Das Gebiet umfasst 582 ha. Der Schwarztonnensand ist eine relativ junge Insel. Die bis 1967 nur bei Niedrigwasser sichtbare Schlickbank Schwarztonnensand wurde 1968/69 bis 1977 hochwasserfrei aufgespült. Die so entstandene Insel ist ca. 2900 m lang und ca. 500 m breit; sie besteht aus fast reinem Sand aus dem Elbfahrwasser. Unter ihr ruht noch die alte Schlickbank, bestehend aus festem Kleiboden, welcher heute noch an der Nordspitze zu sehen ist, wo Sandabtrag ihn freilegt. Inzwischen ist die Sukzession der Insel zu Trockenrasen, mit Buschriegeln und Bruchwäldern in den Randbereichen vorangeschritten.

In Verbindung mit dem Asseler Sand ist der Schwarztonnensand ein bedeutsames Rast- und Überwinterungsgebiet für Nonnen-, Bläß- und Graugänse. Aufgrund dieser Funktion hat der Schwarztonnensand internationale Bedeutung und genießt europäischen Schutz nach der Vogelschutzrichtlinie. Die Insel beherbergt aber auch floristische Raritäten. So das zeitweise Vorkommen des Elb-Endemiten Wibels-Schmiele. Diese grasartige Pflanze kommt weltweit nur im Süßwassertidebereich der Elbe, d.h. zwischen Glückstadt und Geesthacht vor! Der Schwarztonnensand gehört zum FFH-(Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie)-Schutzgebiet Unterelbe und steht damit unter besonderen europäischen Schutz.