Kemençe, rebap ve keman gibi yaylı çalgılarla benzerlik gösteren, bir yay aracılığıyla çalınan üç telli geleneksel halk çalgısına "Karadeniz kemençesi" adı verilmektedir. Bu isimlendirme, klasik kemençe ile karıştırılmasını engellemek amacını taşımaktadır.

Tarih boyunca bilinen en eski yaylı enstrüman olan rebap (Arapça rababah), Avrupa'ya 9. yüzyılda Bizans aracılığıyla (lyra adıyla) ve MS 11. yüzyılda Müslüman Arapların hakimiyeti altındaki dönemde İspanya üzerinden Rebec adıyla iki ayrı kol halinde yayılmıştır. Orta Çağ ve Erken Rönesans dönemlerinde yoğun bir şekilde kullanılan bu enstrüman, farklı teorilere rağmen Karadeniz kemençesinin ne zaman ve nasıl Kapadokya kemanesi olarak adlandırılan Kabak kemaneden ayrıldığı konusunda kesin bir bilgiye sahip olunmamıştır.

Mehmet Bilgin'in "Doğu Karadeniz Etnik Tarihi Üzerine" adlı eserinde belirtildiğine göre, Karadeniz kemençesinin aslında Kıpçak Türkleri'ne ait bir çalgı olduğu vurgulanmaktadır. Aynı kitapta, Gagavuz Türkleri'nin ise bu çalgıya "kumança" adını verdikleri ve bu çalgının oyununa da "Horon" adını verdikleri ifade edilmiştir.

Karadeniz kemençesi, özellikle Ordu'nun Perşembe ilçesinden itibaren Ordu, Giresun, Gümüşhane, Trabzon, Rize, Artvin'in Arhavi, Hopa ve Borçka'nın bazı köylerinde, Bayburt'un kuzeyindeki köylerde, Sivas'ın iç Karadeniz bölgesindeki Suşehri, Akıncılar, Gölova ve Koyulhisar çevresinde, Cumhuriyet döneminde doğu Karadenizlilerin topluca göç ettiği Samsun, Adapazarı, İzmit, Yalova, Orhangazi ve köylerinde, büyük şehirlerde, Türkiye-Yunanistan nüfus mübadelesi sırasında Yunanistan'a giden Rumlar tarafından Selanik başta olmak üzere Kuzey Yunanistan'daki göçmen köylerinde kullanılmaktadır. Günümüzde ise kemençe, evrensel bir çalgı aleti olma yolunda kararlı adımlarla ilerlemektedir, ayrıca İç Anadolu ve Doğu Anadolu bölgelerinde de ilgi görmektedir.

Karadeniz kemençesi genellikle beş yarım sesten oluşan aralıklarla akort edilir; örneğin, G [sol] – D [re] – A [la] veya E [mi] – A [la] – D [re]. Ancak, nadiren de olsa, özellikle tulum ezgileri çalınmak istendiğinde (özellikle Trabzon Maçka'da), A [la] – A [la] – D [re] formu da kullanılmaktadır. Mübadele öncesi Trabzon'da Rumlar tarafından yoğun olarak kullanılan tulum, 1970'lere kadar Trabzon'un Holo ve Maçka bölgelerinde Müslümanlar tarafından da çalınmıştır. Geçmişte yaygın olan küçükbaş hayvancılığın terkedilmesi, tulumun ve şimşir kavalın yerini kemençeye bırakmış olabilir.

Kemençenin gövdesi, genellikle dut, karadut, akçaağaç, ardıç, ladin veya erik ağacından tamamen elde oyularak, tip ve özelliklerine göre 3-15 gün içerisinde özenle yapılmaktadır. Özellikle Görele, Tirebolu, Espiye, Samsun Alaçam, Eynesil, Mesudiye, Akyazı, Vakfıkebir, Akçaabat, Tonya, Maçka, Sürmene gibi bölgelerde, kemençe yapımı genellikle babadan oğula aktarılan bir gelenek halindedir ve bu yapımcılar genellikle resmi eğitim kurumlarının formasyonundan geçmemektedirler. Kelkit Vadisi'nin Suşehri, Şebinkarahisar bölgesinde ise kemençe yapımı, nadir bölgelerde geleneksel olarak devam ederken, günümüzde sadece icracıları tarafından sürdürülmektedir. Bu bölgede kemençe genellikle dut ve erik ağacından yapılırdı; ön kapak genellikle gürgen, yay ise aygır kılından yapılırdı. 19. yüzyıla kadar bağırsak teller yerini metal tellere bırakmıştır. Teller, inceden kalına doğru zil, sağır ve bam olarak adlandırılmaktadır.

Çok yakın bir döneme kadar, İç Karadeniz Bölgesi'nde, özellikle Şebinkarahisar, Alucra, Suşehri, Akıncılar, İmranlı, Çamoluk, Koyulhisar ve Gölova çevresindeki ilçelerde, geleneksel olarak icra edilen bu kemençe formu, standart kemençe formuyla birlikte kullanılmaktaydı. Ancak günümüzde, bu bölgede standart kemençe formuna geçiş başlamıştır. Kelkit Vadisi bölgesinde her iki formun da kullanıldığı bilinmektedir. Karadeniz'in sahil tarafındaki standart kemençeden farklı bir değişim yaşamamıştır. Zaman içinde farklılaşan burgular ve kemençenin kafa kısmı, ilk formuna oldukça yakın bir şekilde korunmuştur.

Bu bölgede yaygın olarak erik ağacından yapılan kemençelerde, kapak kısmında Borçka ladininin yerine daha sert olan gürgen ağacı kullanılırdı. Yay ise genellikle aygır kılından yapılırdı. İnce tel, sahildeki formdan farklı olarak bam telinin yerine takılırken, bam tel ise ince sesli telin takıldığı sol tarafa yerleştirilirdi. Bölgedeki kemençe tercihleri genellikle ince sesli zil kemençesine yönelmiş olsa da orta sesli ve pes kemençelere de ilgi vardır.