找到黑盒子是破解事故原因的关键。波音737-800型客机装有两个黑盒子，一个是驾驶舱话音记录器（CVR），负责记录四个频道的声音，分别是机长频道、副驾驶频道、备用频道与环境声音频道，记录时长约2至3小时。
这个黑盒子已在23日被找到并送往北京修复译码。东航在24日的第4场新闻发布会上透露，黑盒子的记忆体恐怕已损坏。
不过，国际民航组织认证安全专家、资深空难调查员丹尼尔·阿杰库姆认为修复概率仍然很大。他告诉《中国新闻周刊》，「如有特殊情况，美国交通运输安全委员会（NTSB）的实验室在历史上修复过很多损毁严重的黑盒子数据。」
阿杰库姆说，「驾驶舱语音记录仪能告诉我们机组的精神状态、面对具体情况时的第一反应是什么、如何应对…也可以告诉我们驾驶舱是否有其他意外情况发生」。
目前尚未寻获的是第二个黑盒子，即数据记录仪（FDR），安装在客舱尾部，记录时长约25小时，会记录高度、速度、航向及机组的操作等重要参数。
西北工业大学航空学院副教授郭庆对陆媒介绍说，黑盒子的定位功能并不强，通常只是发出脉冲讯号，随着时间推移，发射讯号的强度会随电量的消耗而逐渐减弱，时间愈久，搜寻难度越高。
至于黑盒子需要多长时间来解读，郭庆表示要依据飞机的毁损情况而定，为了确保最终报告的严谨性和权威性，半年到一年的调查过程是正常的。
