黑匣子通常是用金属和一些高性能的耐热材料做成。黑匣子具有极强的抗火、耐压、耐冲击振动、耐海水浸泡、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。

飞行记录仪(英语:Flight Recorder)，俗称黑匣子(实为橘色)，是安装在航空器上，用于航空事故调查、维修或及飞行试验用途。“黑匣子”叫法形成的原因有很多，其中一种解释认为其来自于早期电影对飞行记录仪的艺术化表述，是一种和处理底片、相片等“暗房”相类似的称呼，这主要也是为了凸显飞行记录仪的神秘感。

当空难发生后，黑匣子就成了最重要的调查线索之一，调查员可以根据黑匣子记录的数据还原事故当时的场景从而推断出事故原因。因此黑匣子就必须具备保护数据的功能，在遭受猛烈撞击、高温燃烧、长时间被水浸泡以及深海高压等极端恶劣条件之后，依然能够保证里边的数据完整。

为此工程师们给黑匣子设计了非常特殊的结构。黑匣子的外壳一般由强度极高的钛合金和铝合金制成，除了抗冲击之外，钛合金外壳还具有极强的耐腐蚀性，保证黑匣子浸泡在海水中依然完好无损。外壳内部是很厚的一层类似海面状的填充物，这个层物质除了给黑匣子提供耐高温性能外，还能起到防冲击的作用。这层材料一般包括了涂层、纳米超级隔热材料、熔融石英材料、纤维-多孔陶瓷复合材料以及相变材料等诸多层次。