航空母舰是一种威力强大的舰种，是海军控制大面积海域的主要机动兵力。它从开始出现到逐步完善，已经走过了90多年的发展历程。
1910年11月，美国轻巡洋舰“伯明翰”号试飞成功，此后两个月，美国海军又进行了一次飞机在军舰上降落的试验。在一艘巡洋舰的后主甲板上，铺设了一条长36米的木制跑道。在跑道上，每隔1米，横方向装一根绳索，绳的两端拴着沙袋。还是那个进行起飞试验的驾驶员，从附近的机场驾驶着飞机起飞，朝巡洋舰飞来。当飞机接近军舰时，朝跑道俯冲下来。飞机降在舰上时，机身下面的一个钩子，钩住了一道道绳索，拖着沙袋向前滑跑。因飞机被绳索和沙袋拖住，阻力很大，滑不多远，很快就停下来了。
试验证明，飞机能在军舰上起落，因而能在海上作战。这就使各国对建造可供飞机起落的舰船，产生了更大的兴趣。
1921年至1922年，美、英、日、德、意等国在华盛顿共同制定了一个关于限制战列舰总吨位的协定，这一协定促进了航空母舰的发展。到1930年前后，美、英、日、法等国先后改装成一批航空母舰。这批航空母舰与最先制造的“凤翔”号相比，吨位和装载飞机量都增加了好几倍，航速也增加了很多。一般排水量为10000～40000吨，续航力为3000～12000千米，飞行甲板长为130～270米，舰宽为21~35米，一般能载20~29架飞机。
在第二次世界大战后，新建或改装的航空母舰采用了很多新技术、新装备，战斗力有了很大的提高。
首先在航空母舰上，装载了喷气式作战飞机。美国在1952年开始建造的“福莱斯特”级航空母舰，装备了喷气式作战飞机。以后美国新造和改装的攻击型航空母舰“小鹰”级、“企业”号等都是装备喷气式飞机的。英国的“皇家方舟”号、法国的“克里蒙梭”号等航空母舰也相继装备了喷气式飞机。因为喷气式飞机具有速度快、升限高、机动性好、载弹多等优点，使航空母舰的空中攻击能力大大增强。
其次是航空母舰还装上核武器，具有核打击能力，攻击威力有了很大提高。虽然一枚核弹有几吨重，只比普通重型炸弹重几倍，但它的爆炸威力，要比普通炸弹或炮弹大几百倍、几万倍甚至几千万倍。1949年美国最先在航空母舰装上核武器，从此以后，新造和改装的攻击型航空母舰，也都具有核攻击能力。
第三是航空母舰普遍提高了反潜能力。航空母舰的体积大，是潜艇从水下攻击的重要目标。为防止潜艇攻击，一般的航空母舰上都装备有反潜飞机，还有一些航空母舰是专为反潜而制造的，或以反潜为主，兼顾其他。
第四是航空母舰的航海性能也得到提高，更能适应远洋作战的需要。新型航空母舰普遍增加了燃油储量，使续航能力增加到8千海里至1万2千海里以上。美国于1961年建成了世界上第一艘核动力航空母舰“企业”号，它加一次核燃料可以用13年，能连续航行40万海里，相当于绕地球18圈。
第五是航空母舰上电子设备增多，自动化程度有很大提高。卫星通讯和卫星导航系统，全天候电子助降装置，各种大功率、高精度的雷达、声纳及电子对抗装置，各种自动化设备等，都陆续装上航空母舰。可以说，航空母舰是海军舰艇中电子设备种类最齐全、数量最多、性能最好的军舰。