空中加油機是空軍後勤兵種中極其重要的角色。它可以大大延長戰鬥機、攻擊機等武裝機種的留空、續航能力，使它們可以加強制空權，加大縱深打擊力度。由於不用再降落來加油，飛機對機場的依賴極大減小，可增加一倍甚至更多的航程。同時增加了機場的調度空間。空中加油機一般由性能良好的客機改裝而成，內部有容量極大的油箱，通過管道把燃油輸送給受油機。一般分軟管加油和硬管加油。軟管加油相對安全，不會因爲受油機的速度差而影響加油機。要求是受油機有突出的受油嘴，套住軟管口。缺點是軟管易受氣流影響，對接需要耐心，且輸油速度低。硬管加油的輸油速度快，受氣流影響小，但相對危險。由於是硬管，受油機的速度差會對加油機產生干擾推力，可能造成事故。受油機的受油口一般在機背或機頸。空中加油需要相當的技術，危險係數較高。如果操作不當，極可能導致兩架飛機都損壞或墜毀。
第一次空中加油則出現在二十世紀的20年代，其方式是在加油機上裝一條15米長的軟管，軟管的頭部有一個可以快速開關的活門，在進行空中加油時，加油機放下軟管從後上方慢慢掠過受油機，當受油機上的人抓住軟管後就以手勢表示銜接成功，然後將軟管插入油箱，打開活門於是開始加油。
