飞机黑匣子能将飞机的高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林威治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数和驾驶舱内的声音记录下来。在需要时，研究人员会把黑匣子记录的参数放出来，供飞行事故分析之用。

黑匣子通常是用铁金属和一些高性能的耐热材料做成的，具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水（或煤油）浸泡、抗磁干扰等能力，即便飞机已完全损坏黑匣子里的记录数据也能完好保存。
黑匣子并非是黑的，而是常呈橙红色，主要是为了颜色醒目，便于寻找。外观为长方体，外壳坚实，约等于四、五块砖头垒在一起一般大。当飞机失事时，黑匣子上有定位信标，相当于无线电发射机，在事故后可以自动发射出特定频率，以便搜寻者溯波寻找。