航空母舰战斗群可以根据战时实际的需要，随时应对来自空中、海面、水下和电磁四维空间的威胁。因此，航空母舰战斗群必须攻防高举，既有强大的威慑力和突击力，同时又具有严密的自身防御能力和强大的生命力。目前，美国航母战斗群从侦察预警到攻击掩护，均形成了空舰一体化、密切协同作战的攻防配系，具有攻防纵深大、层次多和火力强的特点。一个典型的双航母战斗群，通常采取远、中、近三层攻防火力配系，其中第一、二层攻防配系用于对敌攻击和保护整个航母编队安全，第三层则主要负责战斗群内各作战单元的自身防卫。其配系及能力如下：
航空母舰攻防体系的第一层被称作外防区，又称纵深防区。它主要分布在距母舰185～400千米的区域内。在此层防御区中，探测设备为军用侦察卫星、两个预警机中队的8架E-2C预警机、两个侦察机中队的6架RF-14A或RF-4F侦察机。此外，战斗群内的SPY-4A舰载远程对空搜索雷达也可担负一定的防空预警任务。
第一层防线内的主要作战兵力为航母舰载机，其中包括了4个中队近50架携有空中导弹的型号为F-14“雄猫”战斗机和型号为F/A-18“大黄蜂”战斗攻击机，以执行驱逐敌战斗机、夺取并保持舰队制空权、截击敌轰炸机和拦截来袭巡航导弹等任务，作战半径可达700千米以上。6个中队约70架型号A-6E“入侵者”和型号为A-7E“海盗”攻击机，主要执行攻击敌睡眠舰艇和轰炸敌纵深地面目标的任务。两个中队约20架型号为S-3A/B“北欧海盗”反潜机，配合型号为P-3C“猎户座”岸基大型反潜巡逻机和战斗群中的攻击型核潜艇在1000千米舰队活动范围内的海域实施反潜作战。两个中队约8架型号为EA-6B“徘徊者”电子战飞机可配合攻击机和战斗机出击作战，实施电子干扰和压制。战斗群内各平台所携约350枚“战斧”巡航导弹可对460千米以内的水面舰艇或2500千米以内的敌地面目标实施常规或核攻击。
航空母舰攻防体系的第二层为中防区，或称作区域防御区，一般距母舰45至185千米。此层防御区中，主要探测设备为舰载预警机、侦察机、舰载型号为SPY-1A的相控阵雷达，和型号为SPS-43及SPS-49等的远程对海对空搜索雷达。主要作战兵力为舰载区域防御武器和舰载直升机，战斗群中各平台携带有约330枚“战斧”巡航导弹和约290枚的可供潜射、空射或空投的、射程为110千米的“鱼叉”中程反舰导弹，担负主要的舰队反舰任务。各护航舰艇所携近600枚射程45～120千米、速度2.5马赫（1马赫=1126千米/小时）的“标准”I/U型导弹，主要对来袭敌机和导弹进行空中拦截。型号为EA-6B的“徘徊者”电子战飞机在执行防空反导任务时，可部署在母舰外围，对来袭的飞机和导弹实施电子干扰，使攻击失效。战斗群各护航舰艇所携约40架直升机，主要担任中程反潜作战任务，兼顾执行目标指示和搜索救援任务。