Ένα μαύρο κουτί, στην επιστήμη και τη μηχανική, είναι ένα κουτί του οποίου η εσωτερική λειτουργία δεν είναι γνωστή.

Είναι μια συσκευή, ένα σύστημα ή ένα αντικείμενο με είσοδο και έξοδο. Δεν υπάρχει γνώση των εσωτερικών λειτουργιών του. Ο τρόπος που λειτουργεί είναι "αδιαφανής" (μαύρος). Σχεδόν οτιδήποτε μπορεί να χαρακτηριστεί ως μαύρο κουτί: ένα τρανζίστορ, ένας αλγόριθμος ή ο ανθρώπινος εγκέφαλος.

Ο Ashby εξηγεί ότι ο όρος προέκυψε όταν έπρεπε να ληφθεί μια απόφαση σχετικά με το άνοιγμα ενός μηχανικού κουτιού. Το ερώτημα ήταν αν θα έπρεπε να επιστραφεί το κουτί για επισκευή ή αν θα έπρεπε απλώς να διαλυθεί. Θα μπορούσε αυτό να αποφασιστεί χωρίς να ανοιχτεί το κουτί; Μπορεί να υπάρχουν πολλοί λόγοι για τους οποίους ένα πολύπλοκο σύστημα δεν μπορεί να επισκευαστεί επιτόπου, και ακόμη και το άνοιγμα ορισμένων συστημάτων είναι μεγάλη υπόθεση. Το ερώτημα τίθεται επίσης στη χειρουργική επέμβαση σε ασθενείς με εγκεφαλική βλάβη. Όσα περισσότερα μπορούν να ανακαλυφθούν πριν από τη χειρουργική επέμβαση, τόσο το καλύτερο. σελ. 86

Το αντίθετο του μαύρου κουτιού είναι ένα σύστημα όπου τα εσωτερικά στοιχεία ή η λογική είναι ορατά. Είναι μερικές φορές γνωστό ως διαφανές κουτί, γυάλινο κουτί ή λευκό κουτί.