在第二次世界大战期间，航空业确立了自己作为现代战争的重要组成部分，从早期阶段的英国战役到美国和日本太平洋舰队之间的伟大航母战斗以及核武器的最终交付。 主要战斗人员 – 一方面是德国和日本，另一方面是英国，美国和苏联 – 制造了巨大的空军，这些空军彼此之间以及与对立的地面部队进行了激烈的战斗。 轰炸成为一支重要的战略力量，这也是航空母舰发挥重要作用的第一场战争。
与第一次世界大战中的航空一样，第二次世界大战期间的军事投资推动了航空业的跨越式发展。 流线型悬臂单翼飞机在几乎所有角色中都很快证明了它的价值，尽管在战争的大部分时间里，一些较老的双翼飞机仍然处于利基角色。 发动机功率和飞机性能稳步提高，喷气式飞机和火箭发动机在战争结束后开始出现。 航空电子系统的复杂程度不断提高，并且变得更加普及，包括动力辅助飞行控制，盲目飞行仪表，无线电通信和雷达跟踪。
民用航空的发展停滞不前，直到和平得以恢复，而在战斗国，许多现有的民用飞机被迫服兵役。 然而，战争期间开发的军事技术将彻底改变战后航空。 特别是，具有可用跑道的机场的广泛建设将为战后从远洋飞机到陆地飞机的远程客机飞行提供基础。
飞机
机身
流线型悬臂式单翼飞机几乎在每个角色中都很快证明了它的价值，尽管在战争的大部分时间里，一些较旧的双翼飞机和其他过时类型的飞机仍然处于小众角色。 这一时期的主要设计特色包括：
压力皮半硬壳式结构，通常采用铝合金轻质合金，但有时采用木质或混合结构。
一个干净，无支撑的悬臂单翼机翼。
传统的尾翼或尾翼，轰炸机经常采用双尾翼，据信可以提高轰炸期间的稳定性。
用尾轮或tailskid收回传统配置的起落架。
着陆襟翼。
拖拉机配置中的可变螺距螺旋桨。
全封闭驾驶舱。
与相同的水上飞机相比，缩进式起落架使陆地飞机具有显着的性能优势，其水上飞机造成了额外的阻力。 在其他方面，水上飞机设计的发展与陆地飞机的发展并行。 水上飞机，通常是飞船，仍然用于远程海上作业。 较小的船只，通常是浮法飞机，仍留在其他利基地区，例如跑道不可行的高山湖泊。
在整个战争期间，其他配置的实验仍在继续，特别是在德国。
少量的双尾炮类型进入生产阶段，一些较慢的类型设计用于军队观察等角色，保留了较旧的固定底盘系统。
战争即将结束时，第一架喷气式飞机投入使用; Arado Ar 234侦察轰炸机，Messerschmitt Me 262 Schwalbe（燕子）战斗机和格洛斯特流星战斗机。 Messerschmitt Me 163 Komet（Comet）拦截器既有火箭动力，也有无尾配置。 两种梅塞施密特类型都有扫翼，以延迟小冲击波的发生和伴随的跨音速阻力。 在战争最后几天交付给前线部队的其他德国型号包括火箭动力垂直起飞Bachem Ba 349 Natter（Adder）拦截器 – 这是第一架按设计垂直发射的载人火箭动力飞机 – 以及喷射动力的Heinkel He 162 Spatz（麻雀）轻型战斗机。
其他变化是飞行但从未进入生产，有时由不同的国家独立。 这些包括鸭式或尾部优先配置与推进螺旋桨，飞翼，滑翼作为双翼飞机然后丢弃上翼，以及两个中央安装的发动机推拉配置与拖拉机安装在前部，推进器安装在后部。
滑翔机
英国空速Horsa等军用滑翔机和德国Heinkel He 111Z等专用拖船是在第二次世界大战期间由一些国家开发的，用于登陆敌军后面的突击部队和装备。 这些滑翔机的特点是陡峭的滑行角度和短距离着陆，允许在空中短时间和精确着陆。 然而，他们非常脆弱，他们对惊喜的依赖严重限制了他们的成功。 英国人在阿纳姆战役中广泛使用它们并遭受巨大损失。
旋翼机
Rotorcraft是在战前以旋翼机的形式生产出来的，许多人，例如Avro Rota，一种由许可证制造的Cierva设计，在整个战争期间继续使用。
Focke-Achgelis Fa 330 Bachstelze（Wagtail）无动力转子风筝被拖在潜艇后面，用作观察平台。
1942年，Flettner Fl 282 Kolibri（蜂鸟）观测平台成为第一架带动力转子进入生产的真正直升机。 两年后，德国的双转子Focke Achgelis Fa 223 Drache（风筝）运输直升机和西科斯基R-4在美国紧随其后。 R-4是迄今为止生产最多的型号，并作为Hoverfly I被引入英国皇家空军服役，在敌对行动结束时它逐渐取代了Avro Rota旋翼机。
引擎
发动机功率和飞机性能在整个战争期间稳步增加，液冷式直列和V型发动机与气冷式径向发动机竞争，就像他们在第一次战争中与风冷旋转式发动机竞争一样。 例如，在战争开始时，劳斯莱斯Merlin III液冷V-12发动机仅发动了1000马力，而最终其衍生产品劳斯莱斯Griffon 61提供了2,035马力。
在战争的早期阶段，德国战斗机，特别是Messerschmitt Bf 109，速度非常快，机动性强，并且优于英国的燃油喷射发动机。 这使他们能够颠倒飞行或执行其他负G操作，而不必担心发动机会被切断，就像装有化油器的英国型号一样。 另一方面，化油器与涡轮增压器相结合，在高海拔时性能更佳。 然而，随着战争的爆发，德国无法生产至少1,500千瓦（2,000 PS）最大功率的活塞式航空发动机以及具有可靠前线可靠性的活塞式航空发动机，使他们无法全面开发更先进的战略和战术战斗机设计这需要这样的动力装置。
与此同时，喷气式和火箭式发动机一直在稳步发展，特别是在德国的火箭和喷气式飞机都在那里和英国。 到战争结束时，他们开始出现在作战类型中。 德国和英国的喷气式飞机技术差别很大。 轴流式喷射，其中空气不断向后通过发动机，被认为是最有效的设计，但在材料和精密制造方面需要非常先进的新技术。 虽然德国人选择了这种方法，但英国人选择了更简单，更坚固的离心式压缩机，在这种压缩机中，空气首先向外甩出，然后使用离心力帮助压缩空气，然后再燃烧并返回轴流式涡轮机级。 这导致了相同气流和输出功率的更短但更宽的发动机。 匈牙利Jendrassik Cs-1于1940年成为世界上第一台涡轮螺旋桨发动机，采用轴向流动设计，具有类似的流动燃烧，但由于其他优先事项而被取消。 脉冲喷射器是一种粗喷射发动机，它产生的振动太大，无法用于有人驾驶飞机，但在V-1飞行炸弹中找到了一个利基。
武器
在战争开始时，英国小贩飓风和超级海上喷火战斗机在Messerschmitt Bf 109上通常有四挺机枪对抗它们，给予它们更大的火力。 喷火式战斗机和飓风的早期标志是机枪，但是机枪为.30口径（7.62毫米）级别，比发射非爆炸性子弹的重型口径武器具有更低的击打力 – 德国人的MG 131机枪，日本Ho-103机枪，苏联人的Berezin UB，特别是美国Browning M2机枪的“轻型枪管”AN / M2版本，全部.50口径（12.7毫米）大小，被广泛用作主要攻势第二次世界大战结束时的防御性飞机武器装备。
Bf 109也可以配备一门大炮，以及后来的三种变种。 这些枪具有爆炸弹而不是实心子弹，但比普通机枪更大更重，并且两侧的观点不同，哪种类型更好。 一些飞机是在两种型号中制造的，而其他飞机可以在现场进行改装以适应任何一种或两种类型。 随着战争的进展，更高的飞机速度，驾驶舱装甲和更强大的机身导致对大炮的不断增加的偏好。
在战争的后期，英国和美国军队广泛使用非制导火箭进行地面攻击，而德国巴赫姆纳特点防御拦截器的鼻子中有一组火箭，用于射入迎面而来的轰炸机编队。
航空电子学
航空电子系统的复杂程度不断提高，并且变得更加普及，包括动力辅助飞行控制，盲目飞行仪表，无线电通信和雷达跟踪。
地面活动
制造业
在整个战争期间，飞机制造仍然是所有关键战斗人员的高度优先事项，并且是其经济产出的主要部分。 由于对身体健全的男子进行军事征召，妇女和德国的奴隶劳工被广泛雇用。
由于轰炸的威胁，特别是在欧洲，制造业逐渐变得更加分散。 当英国和美国的轰炸袭击事件真正开始时，德国将其大部分生产转移到地下工厂。
用于机身的铝和用于燃料的石油的战略材料供应有限，很快就变得稀缺。 许多制造商，特别是苏联和后来的德国制造商转向更容易获得的原材料，如木材和煤炭。 de Havilland Mosquito战斗机轰炸机是英国罕见的木制飞机的例子。
飞机场
在战争爆发时，相对较少的机场能够支持军用飞机的运营。 具有收缩式起落架的陆基飞机具有优于同等水上飞机的性能，导致在所有运动场所广泛建造机场。 战争结束后，其中许多将成为民用机场，为远程客运从飞船转移到陆地上提供了基础。
越来越复杂的战机意味着地面设施也变得更加复杂。 使用中的大功率发动机不能再通过手动摆动螺旋桨来启动，但必须提供动力启动系统，无论是机械装置如Hucks起动器还是电动装置，如用于轮式电池组或用于飞机的小车蓄电池等。作为喷火器，它有一个内置的电动起动马达。
军用航空
在此期间航空主导的是战争的进行，而战争则由空中力量决定。 在整个战争期间，航空业积极参与军事技术，战略，战术和事件的发展。
在1939年欧洲战争爆发时，德国空军已经积聚了现代全金属悬臂式单翼飞机的攻击力，旨在支持相对较短距离的闪电战式，并由大型有组织的工业制造。 飞行员训练有素，无论是在飞行俱乐部还是在某些情况下都是西班牙内战。 其他欧洲空军，特别是英国皇家空军正在努力重新装备类似的现代型飞机，并训练机组人员。 德国早期的成功，在Junkers Ju 87 Stuka潜水轰炸机的显着帮助下，超越了欧洲并使英国受到攻击。
在随后的英国战役中，英国战斗机中队不得不迅速重新学习第一次战争中的旧战术课程。 最初，英国皇家空军的战斗机以紧凑的三架战斗机箭头编队飞行，很快就变成了更为宽松的四架飞机，德国人称之为“四指”。 他们很快也在攻击之前重新攀登了对手的攀爬价值。 与此同时，英国早期雷达预警系统的发展提供了一种新的方式来跟踪德国攻击编队，因为他们聚集在欧洲海岸并飞越英吉利海峡。 提供给每个飞行员的无线电通信在接触敌人之前还需要诸如无线电静默之类的新协议。
后来，英国和美国人开发了大型远程重型轰炸机，对德国的战争和大量伤亡造成了巨大破坏。 虽然英国人喜欢无人陪伴的夜间轰炸，但美国人更喜欢在远程战斗机护送下进行白天突袭。
在太平洋战争中，双方广泛使用航空母舰，航母与承运人的合作成为若干战役的关键转折点。
民航
民用航空继续在非战斗国家。
在从事战争的国家，许多民用飞机被迫服兵役。 保留了一些民用作业，例如BOAC继续进行海外客运，往往伪装其飞机。