首先，所谓的黑匣子并不是黑色，而是醒目的橘红色，它的学名叫航空飞行记录仪（Flight Recorder），而且一般情况下，一架飞机会同时安装两个黑匣子，分别是驾驶员座舱录音器和飞行资料记录器。

座舱录音器前者用于记录驾驶员从起飞到着陆期间的对话，记录飞行员与地面指挥机构的通话，正、副驾驶员之间的对话，机长、空中乘务员对乘客的讲话．威胁、爆炸、发动机声音异常，以及驾驶舱内各种声音。

飞行资料记录器则用于记录飞行时的各种数据 ，包括飞机的高度、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。

通过这两个装置，飞机可以实时地把飞行员说的话，飞行员机外通讯和飞行数据记录下来（一般在飞机出事前30分钟的各种信息，它都可以保留下来），这样就为事后分析故障提供了方便。

黑匣子的外部材质为钛钢合金，长50厘米、宽20厘米，高15厘米，一般情况下黑匣子都安装在机尾，因为这个部位在飞机失事时最不容易损坏，而且黑匣子本身抗坠毁能力也很强。

为了承受飞机坠毁时的猛烈撞击和高温烈焰，黑匣子的外壳由坚固的钢板和多层绝热防冲击保护材料层层包裹，在飞机坠毁时，黑匣子在1100℃的火焰中能经受60分钟的烧烤，能承受2吨重的物体挤压5分钟，能够在汽油、机油、油精、电池、酸液、海水中浸泡几个月。

为了保证黑匣子能在更多的恶劣条件安然无恙，现在国际航空机构又规定了更加严格的标准，记录介质也从磁带式改进成为能承受更大冲击的静态存储记录仪，类似于计算机里的存储芯片。

当前黑匣子在陆地的定位主要依靠人工目视，找到飞机残骸后，利用黑匣子外表明亮、独特的颜色和反光标识进行搜寻。

如果飞机不慎坠海，黑匣子就会向外界发出脉冲信号，向搜救人员接求救，这种脉冲信号来自于黑匣子上的水下信标，人耳听不到这种信号的声音，但是经过一些技术处理，就可以听到一种连续刺耳的声音。

水下信标的全称是水下定位信标，是民航客机黑匣子的重要部件之一，它通常呈圆柱体，最深能在6000米的海底发出可被侦测到的脉冲信号。覆盖半径2.5海里约合4630米的范围，不过海底洞窟峭壁甚至是植被，都可能缩短水下信标发出信号的距离，而在一些十分罕见的情况下，信标也有可能因强大力量的冲击而折断，而且黑匣子发出的脉冲信号，在海洋环境中是非常独特的频率，不会与其他声响发生混淆。

1953年，世界上第一个飞行记录器由澳大利亚研究实验室的戴维·沃伦博士发明。

被忽视已久的“黑匣子之父——沃轮

1960年澳大利亚昆士兰州一次空难后，澳大利亚成为世界上第一个强制要求所有民用和军用飞机上都要安装黑匣子的国家。之后的半个世纪里，黑匣子在全球航空业都得到了普遍运用，并成为全世界所有民航和多数军事飞机上的标准设备。

早期的黑匣子，图左为飞行记录器生产前的模型，图右为飞行记录器最初的实验原型

早期飞机上的电子仪器都是放置在大小、形状都统一的黑色方盒里，而声音记录器则放在最坚固的黑色方盒中。1957年美国民航局规定，凡是重量超过9吨以上的飞机都必须装设这些加强保护的飞行纪录器。8年后，航空局决定将这“黑匣子”漆成“橙红色”（或橘色），这样在飞机失事的时候，外表醒目的“黑匣子”就会比较容易被找到。到1965年，几乎全世界的每一 家航空公司都改用橘色的飞行纪录器，但仍沿用“黑匣子”这个名称。

除此之外，有些黑匣子外壳会贴有反光条以更容易被寻获，并写有“FLIGHT RECORDER, DO NOT OPEN”（飞行记录仪，请勿开启）。

2010年7月19日，黑匣子的发明者戴维·沃伦去世后，这句话被印在了他下葬的棺木上。