Der Stimmenrekorder zeichnet mit einem Cockpit-Mikrofon den Funkverkehr zwischen Piloten und Bodenkontrolle sowie verschiedene Geräusche beispielsweise von den Turbinen, das Aus- und Einfahren des Landefahrwerks und ähnliches auf.
Der Flugschreiber registriert sämtliche Flugdaten und Veränderungen der Maschine bezüglich Flughöhe, Geschwindigkeit und Richtung. Bei neuen Flugzeugtypen werden über zwei Dutzend verschiedene Parameter aufgezeichnet. Weitere Details wie ein- oder ausgeschalteter Autopilot, Flugklappenposition oder Brandalarm werden von modernen Flugschreibern ebenfalls beobachtet.
Mit Hilfe der Aufzeichnungen kann ein computeranimiertes Video des Fluges und eine Rekonstruktion der letzten Momente vor einem Unfall erstellt werden.
Die älteren analogen Gerätetypen zeichnen diese Daten auf einem Magnetband auf, die neuen funktionieren mit digitaler Speichertechnik. Beide Boxen sind zumeist in dem Teil des Flugzeugs untergebracht, der bei einem Crash am wenigsten beschädigt wird - im Heckbereich. Die Geräte sind mit einem Unterwasser-Ortungssystem ausgestattet, mit dem sie auch noch in Wassertiefen von rund 4.500 Metern aufgespürt werden können. Die Auswertung dieser Flugschreiber in Deutschland erfolgt durch die Bundesstelle für Flugunfalluntersuchungen (BFU) in Braunschweig.