飞机黑匣子通常由特殊的合金材料制成，外部材质多为钛合金。

这种材料结合了耐高温、耐压力和耐腐蚀的特性，能够在极端环境下保护黑匣子内的电子设备和存储的数据不受损害。黑匣子的外壳设计也十分坚固，通常由厚厚的钢板和多层绝热防冲击保护材料构成，以抵抗高压和冲击，通常安装在飞机尾部被认为相对安全的部位。