Juodosios dėžės modelis yra terminas, vartojamas daugelyje skirtingų mokslų ir studijų sričių, nors kiekvienoje iš jų paprastai nurodoma ta pati pagrindinė sąvoka. Iš esmės juodosios dėžės sistema tiesiog apibūdina bet kokį modelį ar sistemą, kurioje galima įvesti arba stebėti įvestį, o išvestis surinkti arba gauti, tačiau apdorojimas vyksta nepastebimai. Kitaip tariant, įvestis patenka į sistemą, o išvestis išeina iš sistemos, tačiau procesas, kurio metu ta įvestis atsižvelgiama į išvestį, nėra stebimas ir paprastai nėra visiškai suprantamas. Juodosios dėžės modelis dažnai naudojamas programuojant kompiuterius, planuojant finansus ir tiriant žmogaus elgesį.
Nors tiksli šio modelio kilmė nėra visiškai tiksliai žinoma, jis buvo naudojamas XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje ir buvo siejamas su daugybe skirtingų tyrimų sričių. Kompiuteriuose ir programavimuose tai paprastai reiškia programą arba aparatinės įrangos sąranką, kurioje galima įvesti įvestį ir gauti išvestį, neatsižvelgiant į vykstantį apdorojimą. Tai dažnai naudojama testavimo programose, siekiant užtikrinti, kad tam tikri įvesties tipai generuos tinkamą išvestį, tačiau neatsižvelgiama į faktinį apdorojimą.
Juodosios dėžės modelį įmonė taip pat dažnai gali naudoti testuodama kitai įmonei priklausančią aparatinę įrangą arba programuodama. Pavyzdžiui, naujas vaizdo žaidimas gali būti sukurtas naudojant naują aparatinę įrangą, kuri nepriklauso žaidimą kuriančiai įmonei. Bendrovė naudos juodosios dėžės modelį, kad sukurtų įvestį į žaidimą ir matytų norimą išvestį, tačiau visiškai nesupras aparatinės įrangos, su kuria jie dirba. Tai dažnai daroma siekiant išsaugoti įmonės paslaptis ir naujos kuriamos aparatinės įrangos konfidencialumą.
Finansų planuotojai ir investuotojai dažnai taikys tokio tipo modelį savo investicijoms. Tokio tipo sistemoje yra nustatomi tam tikri parametrai investicijoms, kurias ketinama atlikti, ar parduodamoms akcijoms. Kai parametrai įvykdomi, sistema automatiškai imasi reikiamų veiksmų. Tokiu būdu nustatoma įvestis ir stebima išvestis, tačiau asmuo paprastai niekada nežino apie faktinį naudojamą procesą.
Juodosios dėžės modelį dažnai naudoja bihevioristai, atsižvelgdami ir į žmogaus mintis bei elgesį. Žmogaus protas tokio tipo analizėje laikomas juodąja dėže, kai psichologas gali pasakyti žmogui dalykus, įvestis ir gauti grįžtamąjį ryšį iš asmens, išvestį. Tikrasis pažinimo procesas, vykstantis žmoguje, niekada nepastebimas, tvirtina bihevioristai, todėl į tai neturėtų būti atsižvelgiama analizuojant žmogaus elgesį.