Hộp đen máy bay đặt ở đuôi máy bay, phần ít chịu ảnh hưởng nhất khi tai nạn xảy ra. Vị trí lắp đặt chính xác hộp đen phụ thuộc vào từng loại máy bay.
Khi xảy ra một vụ tai nạn máy bay, người ta thường nhắc tới việc tìm kiếm hộp đen (tiếng Anh là black box) của nó.
Mỗi bay bay hiện nay có hai hộp đen. Một hộp đen ghi dữ liệu chuyến bay và hộp đen còn lại ghi âm giọng nói trong buồng lái.
Trong đó, hộp đen ghi dữ liệu sẽ giữ lại các lịch sử bay của máy bay, thông qua hàng chục thông số được tổng hợp nhiều lần mỗi giây. Còn hộp đen ghi âm buồng lái thì hoạt động đơn giản hơn: thu lại toàn bộ các âm thanh xuất hiện, bao gồm việc các phi công đối thoại.
Dù có tên là hộp đen nhưng thực ra hộp đen lại có màu sắc nổi bật (thường là màu cam) nhằm phục vụ cho việc tìm kiếm một cách dễ dàng hơn.
Theo quy chuẩn, hộp đen trên máy bay thường được bọc 2 lớp bằng titan hoặc thép không gỉ, nhằm chịu đựng được những điều kiện tàn khốc nhất. Về mặt lý thuyết, hộp đen chống nước, có thể chịu được áp lực gấp 3.400 lần so với khối lượng, nghĩa là hoàn toàn sống sót được kể cả khi máy bay bị phá hủy.
Ngoài ra trong những lần thử nghiệm, hộp đen máy bay vẫn vô sự dù bị quăng vào lửa ở nhiệt độ 1.100 độ C.
Khi máy bay bị nạn, làm thế nào để tìm thấy hộp đen? Thiết bị ghi âm bên trong hộp đen được trang bị hệ thống còi khẩn cấp, có thể phát ra âm thanh “ping ping” khá đặc trưng, kéo dài ít nhất 30 ngày hoặc hơn. Trường hợp bị chìm xuống nước, tín hiệu sẽ bắt đầu phát ngay ở thời điểm hộp đen chìm trong nước, và đội cứu hộ sẽ cần đến một số thiết bị chuyên dụng để bắt được tín hiệu này.
Sau khi tìm thấy hộp đen, cơ quan điều tra sẽ ngay lập tức phân tích các bản ghi âm và dữ liệu bên trong – quá trình mất khoảng 2 đến 3 ngày. Tuy nhiên, chỉ một vài quốc gia có công nghệ đủ để làm điều này, trong đó có Mỹ, Canada, Australia, Anh và Pháp.
