Une boîte noire, en science et en ingénierie, est une boîte dont on ne connaît pas le fonctionnement intérieur.
Il s'agit d'un dispositif, d'un système ou d'un objet avec une entrée et une sortie. Il n'y a aucune connaissance de son fonctionnement interne. Son mode de fonctionnement est "opaque" (noir). Presque tout peut être considéré comme une boîte noire : un transistor, un algorithme ou le cerveau humain.
Ashby explique que ce terme est apparu lorsqu'il a fallu prendre une décision sur l'ouverture d'une boîte d'ingénierie. La question était de savoir s'il fallait renvoyer la boîte pour réparation, ou simplement la mettre au rebut. Peut-on décider de le faire sans ouvrir la boîte ? Il peut y avoir de nombreuses raisons pour lesquelles un système complexe ne peut pas être réparé sur le terrain, et même l'ouverture de certains systèmes est une grosse affaire. La question se pose également dans le cadre de la chirurgie des patients atteints de lésions cérébrales. Plus on peut en découvrir avant d'opérer, mieux c'est. p86
L'opposé d'une boîte noire est un système dont on peut voir les composantes ou la logique interne. Elle est parfois connue sous le nom de boîte transparente, de boîte de verre ou de boîte blanche.
