当作飞机飞行状况“见证人”的黑匣子，其实并非是黑的，而是常呈橙红色。因为它能帮助飞行事故（尤其是飞机在失事瞬间和失事前一段时间的飞行状况）的秘密，因此叫“黑匣子”。

黑匣子外壳坚实，为长方体，约等于四、五块砖头垒在一起一般大。内部净是些电气器件，实质上是一台收发信机。在飞机飞行过程中，它能将机内传感器所收集到的各种信息及时接收下来，并自动转换成相应的数字信号连续进行记录；当飞机失事时，依靠黑匣子的紧急定位发射机自动向四面八方发射出特定频率（例如37．5千赫），类似心跳般有规律的无线电信号，“宣告”自己所处的方位，以便搜寻者溯波寻找。1974年，一架波音707坠入水深3，000多米的海底，就是靠这种无线电定位信号找到黑匣子的。因为匣内电池容量有限，定位发信机通常只能连续工作个把月。如果打捞不及时，黑匣子就会销声匿迹。

每架飞机上，黑匣子通常有两个，它们的学名分别叫“飞行数据记录仪”和“机舱话音记录器”。前者主要记录飞机的各种飞行数据，包括飞行姿态、飞行轨迹（航迹）、飞行速度、加速度、经纬度、航向以及作用在飞机上的各种外力，如阻力、升力、推力等，共约200多种数据，可保留20多小时的飞行参数。超过这个时间，数据记录仪就自动吐故纳新，旧数据被新数据覆盖。机舱话音记录器主要记录机组人员和地面人员的通话、机组人员之间的对话以及驾驶舱内出现的各种音响（包括飞机发动机的运转声音）等。它的工作原理类似普通磁带录音机，磁带周而复始运行不停地洗旧录新，总是录留下最后半小时的各种声音。一次飞行通常要经历8个阶段（起飞、初始爬升、爬升、巡航、下降、开始进场、最后进场、着陆），每一阶段的情况，都瞄不过黑匣子的“耳朵”。