Una caja negra es un elemento que se estudia en función de sus entradas y salidas, sin considerar su funcionamiento interno. Los diagramas de casos de uso muestran las relaciones entre actores y casos de uso de un sistema. Un ejemplo de caja negra es una caja de seguridad cuya salida (abierta/cerrada) depende de la combinación ingresada y números previamente seleccionados.