空中加油機(jī)是給飛行中的飛機(jī)及直升機(jī)補(bǔ)加燃油的飛機(jī)。大多數(shù)由大型運(yùn)輸機(jī)和戰(zhàn)略轟炸機(jī)改裝而成，少數(shù)由殲擊機(jī)加裝加油系統(tǒng)，改裝成同型“伙伴”加油機(jī)。空中加油系統(tǒng)包括空中加油機(jī)的加油裝置和受油機(jī)的受油裝置。

加油裝置分為“加油平臺”和“加油吊艙”兩種。“加油平臺”通常裝在機(jī)身尾部，“加油吊艙”通常懸掛在機(jī)翼下面。由飛行員或加油員操作。儲油箱分別組裝在機(jī)身、機(jī)翼內(nèi)。受油機(jī)上安裝的受油裝置，通常由接油器（即受油機(jī)伸出的探頭）、導(dǎo)管和防溢流自封裝置組成。接油器的進(jìn)油口是進(jìn)油單向活門。進(jìn)油單向活門由伺服機(jī)構(gòu)打開，或者由固定在接油器上的定位銷及止動器械相互作用打開。接油器插入加油機(jī)放出的給油器后，用皮碗、壓入的液體密封物或充氣密封物密封。此外，其他管路與地面壓力加油系統(tǒng)共用。

軟管加油系統(tǒng)，主要由輸油管卷盤裝置、壓力供應(yīng)機(jī)構(gòu)和電控指示裝置等組成。在加油機(jī)上，裝有一條16～30米的可收放的軟管，軟管末端有呈傘狀的錐套，內(nèi)有加油接頭。受油飛機(jī)機(jī)頭上裝有一個(gè)伸縮式肘形探管受油器。加油時(shí)，加油機(jī)在受油機(jī)前上方飛行，由飛行員或加油員打開輸油軟管卷盤的鎖定機(jī)構(gòu)，伸出錐套，錐套受氣流作用而展開，將輸油軟管拖出。與此同時(shí)，受油機(jī)飛行員調(diào)整飛行速度、航向和高度，待受油管插進(jìn)錐套內(nèi)時(shí)，油路自動接通，開始加油。軟管加油裝置結(jié)構(gòu)簡單、便于拆裝，每套裝置每分鐘可輸油1600升，一架加油機(jī)可安裝數(shù)套，能同時(shí)為兩架飛機(jī)加油。吊艙式軟管加油系統(tǒng)還可以由戰(zhàn)斗機(jī)或攻擊機(jī)攜帶，對同類飛機(jī)實(shí)施“伙伴加油”。但軟管加油時(shí)，由于受空中氣流影響軟管會產(chǎn)生飄蕩，輸油效率較低，一般適用于給機(jī)動性高、加油量少的戰(zhàn)斗機(jī)加油。

硬管加油系統(tǒng)，主要由伸縮管、壓力加油機(jī)構(gòu)和電控指示監(jiān)控裝置等組成。伸縮管包括主管和套管，主管外壁裝有升降索和穩(wěn)定舵。伸縮管式加油設(shè)備一般裝在加油機(jī)身尾部下方。加油時(shí)，加油機(jī)利用升降索放下伸縮管，穩(wěn)定舵在氣流作用下，將伸縮管沿垂直和水平方向穩(wěn)定在一定的空間范圍內(nèi)，套管從主管內(nèi)伸出。與此同時(shí)，受油機(jī)完成與加油機(jī)的對接，開始加油。由于輸油管是硬的，穩(wěn)定性好，容易與受油機(jī)對接，輸油效率比較高，每分鐘*多可輸油6500升。但它的制造技術(shù)比較復(fù)雜，同一時(shí)間內(nèi)只能對一架受油機(jī)加油，一般只有大型加油機(jī)才能裝備這類設(shè)備（如KC-10和KC-135）。