「黑箱」（Black box）這一概念最初是指在技術、知識及操作能力限制下，研究者無法直接研究其內部結構和運行機制的客體，這一概念後來被控制論創始人諾伯特·維納（Norbert Wiener）引入到控制論中，用以指代那些只知道其輸入、輸出及這兩者關係的系統，而不知道其內部結構的系統。
黑箱的概念在控制論中得到了進一步的發展和套用，其理論前提是「萬物相聯」，即事物間普遍存在刺激-反饋的機制。在實際套用中，黑箱研究法是指面對某一複雜系統時，不考慮系統內部的結構、狀態及相互關係，而是通過反饋機制進行建模，以此來模擬人腦的輸入與輸出，最終認識此系統。
此外，「黑箱」也被用於多個領域，如計算機科學、哲學、工程學和社會科學等，其中一些領域將其作為隱喻，用以批判機器學習等技術。