Reguła czarnej skrzynki mały|500x500px|Model czarnej skrzynki zastosowany do opisu rezultatów systemu. Teorie czarnej skrzynki to teorie, w których czarna skrzynka jest zdefiniowana jedynie w kategoriach funkcji, które wykonuje. Koncepcję czarnej skrzynki można zastosować w dowolnej dziedzinie, w której bada się relacje między cechami zewnętrznymi systemu (na zewnątrz czarnej skrzynki), bez próby wyjaśnienia, dlaczego te relacje powinny istnieć (efekt działania wnętrza czarnej skrzynki). W tym kontekście rozważania Newtona w poszukiwaniu prawidłowości w świecie nauki można określić jako stosowanie koncepcji czarnej skrzynki.
Do prezentacji czarnej skrzynki bywa stosowany diagram przepływu danych.
Czarna skrzynka w teorii systemów mały|252x252px|Teoria systemów otwartych jest podstawą koncepcji czarnej skrzynki. Obydwa skupiają się na przepływach wejściowych i wyjściowych, reprezentujących wymianę z otoczeniem.
Rozumienie czarnej skrzynki opiera się na „zasadzie wyjaśniającej”, czyli hipotezie związku przyczynowego pomiędzy wejściem a wyjściem. Zasada ta stwierdza, że dane wejściowe i wyjściowe są niezależne i, że system ma powiązane, obserwowalne, wejścia i wyjścia oraz, że system jest czarny (nierozpoznawalny dla obserwatora)Glanville, Ranulph;