舰载空中加油机是专门用来给空中作战飞机进行加油的。它主要装载燃油，通过加油机上的加油系统将燃油输给其他空中飞行的舰载飞机以提高舰载飞机的航程。
空中加油系统由两部分组成：一部分装设在加油机上，另一部分装设在受油机上。为了使受油机减轻重量，这就要求把空中加油的大部分设备安装在加油机上。
空中加油有如下几种方式：一种是飞杆式加油。飞杆是一根可伸缩的半钢性杆，安装在飞机尾部。飞杆的末端对称地安装两个短翼，操纵它，就可使飞杆在一定的角度范围内移动。飞杆是由坐在加油机尾部座舱的一名飞杆操纵员操纵的，空中加油时，操纵员将飞杆放到加油状态，通过信号指挥受油机接近伸出的飞杆。当受油机接近加油机尾部5～10米距离时，两机保持位置不变，然后由飞杆操纵员操纵飞杆上的短翼，使飞杆移动，进入受油机的受油口。操纵员锁上连接器后开始加油。加油完后，操纵员开锁收回飞杆，两机脱开。这种装置的特点是有专门的加油员，飞杆输油流量大，加油时间短，加800升（1升为1立方分米）燃油的时间约需4～7分钟。另外一种是软管漏斗式加油。这种加油设备由一个漏斗、一根长20～30米的软管和一个绞盘组成。漏斗是一个很轻的锥形容器，漏斗连在软管上，软管绕在绞盘上。空中加油时，加油机内的人员把加油装置选定在工作状态，绞盘转动，软管从飞机里自行放出。受油机的驾驶员只要看到加油机尾部的黄褐色灯亮，就知道一切都准备就绪。驾驶员操纵飞机把机上受油管伸进漏斗，漏斗内部的加油接头便会自动夹紧受油管，油就开始自动流进受油机。加油完毕后，受油机驾驶员操纵飞机，降低飞行速度，在预定拉力下，受油管与漏斗断开。以上两种加油方式，加油机载油较多，飞行速度慢、飞得低，不能适应舰载飞机的速度快、飞得高的特性，用上述方法给舰载机加油比较困难，于是又出现了一种新的加油方式——“伙伴加油”。它是两架性能基本相同的飞机，一架作加油机，机上带油和一套软管漏斗装置，另一架带武器，它们同时去执行同一任务。在离目的地2/3的空域时，加油机将油输给带武器的攻击机，而加油机则在某处等待，以便给自己的伙伴加油。因此，人们将这种加油机称为“伙伴加油机”。