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 ， 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 。
黑匣子实际上被漆成明亮的桔红色 。这种明亮显眼的颜色 ， 以及记录仪外部的反射条件，都使得事故调查员们可以在飞机失事后很快的找到记录仪，特别是当飞机坠落在水上时 。
商用飞机一般安装两个“黑匣子”,它们的名称分别是‘"驾驶舱语音记录器和“飞行数据记录器” 。飞机各机械部位和电子仪器仪表都装有传感器与之相连 。它能把飞机停止工作或失事坠毁前半小时的语音对话和两小时的飞行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情况、耗油量、起落架放收、格林尼治时间，还有飞机系统工作状况和发动机工作参数等飞行参数都记录下来，需要时把所记录的内容解码，供飞行实验、事故分析之用 。
黑匣子的外壳具有很厚的钢板和许多层绝热防冲击保护材料，通常安装在飞机尾部最安全的部位 。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，防止黑匣子在空难中遭到损坏 。
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