概念
黑箱亦稱"黑盒"或"黑匣"。它是指内部構造還不清楚，由于條件的限制，隻能通過外部觀測和試驗去認識其功能和特性的系統。例如人的大腦、地球、密封的儀器等，都可以看作是黑箱。我們把外部對黑箱的影響稱為黑箱的輸入，把黑箱對外部的反應稱為黑箱的輸出。
黑箱方法，也稱"黑箱系統辨識法"。通過觀測外部輸入黑箱的信息和黑箱輸出的信息的變化關系，來探索黑箱的内部構造和機理的方法。"黑箱"指内部構造和機理不能直接觀察的事物或系統。黑箱方法注重整體和功能，兼有抽象方法和模型方法的特征。
所謂黑箱方法，就是通過考察系統的輸入、輸出及其動态過程，而不通過直接考察其内部結構，來定量或定性地認識系統的功能特性、行為方式，以及探索其内部結構和機理的一種控制論認識方法。
黑箱方法，就是在不打開黑箱的情況下，隻是通過外部觀測、試驗，找出輸入和輸出的關系，并由此來研究黑箱的功能和特性，探索其構造和機理的一種科學方法。
意義
（艾什比：《控制論等論》第86頁）艾什比進一步指出，黑箱問題在各門科學中都是普遍存在的。在神經生理學中，人們通過觀察對動物的刺激和反應來推斷其内部神經結構；在日常生活中黑箱也普遍的存在。例如一個人在開門，當他打不開門時，不必卸下門鎖，即是将門把手上下左右的轉動（輸入），看門闩開不開（輸出）。這就是運用了黑箱方法。
應用
計算機領域
在計算機領域，黑箱方法主要應用于程序的測試階段。測試程序時，負責設計輸入和輸出時檢驗程序的對與錯，而不負責程序代碼具體是怎樣運行的。
心理學領域
心理學家對弱智人進行測試，讓他來拼搭圖案。這種簡單的圖案，弱知人群拼搭所需要的時間比正常人要長，反應遲鈍。這說明他智商有問題。人的大腦生長在腦顱中，醫生借助于各種儀器向大腦輸入信息，從儀器中輸出的信息來判斷腦子是不是有病變。這也是黑箱方法。
醫學領域
在醫學領域，一個病人的語言如果發生了障礙，我們通常可以判定為病人的主管語言的大腦左半球發生了故障。中風病人的左半腦還是右半腦發生了血栓或是發生了腦溢血。醫生也不是去打開大腦檢查，而是根據病人的左半身或是右半身的感覺是否遲鈍來判斷的。而中醫診斷疾病也是運用黑箱方法通過對病人的望、聞、問、切來了解病人得的是什麼病。人的氣色、舌苔、脈搏等等都是人體内部傳出的信息，是人體是否健康的反映。
人口研究領域
黑箱方法還被運用于人口的研究。掌握人口發展的現狀和發展規律對于人類的發展有着很重要的意義。但是，人口系統是個複雜的大黑箱。要認識它、控制它是個極大的難題。人口學家利用人口普查獲得的信息建立了我國人口發展的動态模型。它忽略了人口系統内部各種細節，但是對于人口的出生率、死亡率、自然增長率、人口年齡構成等提供了很有價值的數據。從幾年當中人口變化的信息來推斷若幹年後的變化狀況，為現代化建設提供了有價值的資料。
詳述
有些儀器、有些系統内部的結構十分複雜，或是由于種種原因不能夠加以打開。打開了就不是原來的系統。 比如大規模集成塊也可以看作是一個黑箱。它内部衆多複雜的電子器件的功能，人們是無法從外表觀察來了解的。而是借助于專用的測試儀器向集成塊輸入信息，從集成塊輸出的信息來判斷集成塊的功能和質量的好壞。這也是一種黑箱方法。一件事物是否是黑箱還與人的認識能力有關系。比如電視機，對一般不懂電視機原理的人來說，電視機也是一個黑箱。有些人對電視機原理一知半解，對這部分人來說，電視機是一個灰箱。然而，對電視機設計專家來說，由于它們對電視機的結構原理一清二楚，所以對他們而言，電視機是一個白箱。
由此可見，确定事物是黑箱還是白箱，不僅取決于事物本身，同時還與人們的認識能力有關。人的大腦，它是思維的器官，智慧的源泉。大腦内部是一個非常複雜的機構，有數量驚人的腦細胞。因此，有人把大腦比喻成腦海。科學家對大腦的研究也常常用黑箱方法。因為解剖後的大腦就不是原來的大腦了。測大腦反應的靈敏性并不需要打開大腦。比如，智商的測定主要是測試人們對問題的回答是否敏捷。一個孩子如果對各種形象問題、語言問題、邏輯問題都能夠很好的解答，那說明他的大腦很好，智商很高。
