空中加油机是空军后勤兵种中极其重要的角色。它可以大大延长战斗机、攻击机等武装机种的留空、续航能力，使它们可以加强制空权，加大纵深打击力度。由于不用再降落来加油，飞机对机场的依赖极大减小，可增加一倍甚至更多的航程。同时增加了机场的调度空间。空中加油机一般由性能良好的客机改装而成，内部有容量极大的油箱，通过管道把燃油输送给受油机。一般分软管加油和硬管加油。软管加油相对安全，不会因为受油机的速度差而影响加油机。要求是受油机有突出的受油嘴，套住软管口。缺点是软管易受气流影响，对接需要耐心，且输油速度低。硬管加油的输油速度快，受气流影响小，但相对危险。由于是硬管，受油机的速度差会对加油机产生干扰推力，可能造成事故。受油机的受油口一般在机背或机颈。空中加油需要相当的技术，危险系数较高。如果操作不当，极可能导致两架飞机都损坏或坠毁。
第一次空中加油则出现在二十世纪的20年代，其方式是在加油机上装一条15米长的软管，软管的头部有一个可以快速开关的活门，在进行空中加油时，加油机放下软管从后上方慢慢掠过受油机，当受油机上的人抓住软管后就以手势表示衔接成功，然后将软管插入油箱，打开活门于是开始加油。
