航空作戦（こうくうさくせん）とは、航空戦力による軍事作戦全般を指す。空軍固有の作戦としては航空優勢の奪取や防空、広義の戦略爆撃（核攻撃、通常戦略爆撃、機雷海上封鎖、指揮/通信破壊などにより敵対国の戦争遂行力を破壊し、地上軍による占領を待たずに降伏せしめる攻撃）、航空支援作戦（航空兵站、戦闘捜索救難）などがある。また、陸上支援作戦（地上偵察・近接航空支援、航空阻止、空挺、空輸）、海上支援作戦（洋上偵察・対潜作戦・制海対艦攻撃・航空掃海）など多岐にわたる支援作戦もある。敵の組織的な戦力を破壊することで敵の戦力を弱めたり、継戦能力をなくしたりすることで地上部隊や海上部隊の戦闘を支援する事を「戦術航空支援」と呼ぶ。
