預警機是裝有遠程預警雷達、能用於監視和警報敵方飛機或導彈活動的飛機。新型預警機除監視、警報功能外，還把地麵指揮所的職能也搬上飛機，形成“空中預瞥和指揮係統”，也被稱作“藍天指揮官”預警機多由大型運輸機改裝而成。
預警機的原理是將地麵雷達搬到空中，一來克服了地麵雷達對敵機利用雷達盲區低空入侵束手無策的局麵，二來也避免地麵雷達在交戰開始成為對方攻擊的首要目標。
預警機最明顯的特點是機身上有一個直徑很大的雷達天線罩，內裝預警雷達天線。除預警雷達外，預警機上還裝有大暈其他設備,如通信導航裝置、敵我識別設備、數據處理和顯示裝置、機載計算機，機上還載有幾十名工作人員。執行任務時，預警機按規定航線長時間巡邏飛行,機載雷達同時工作，雷達操作員通過顯示屏監視警戒空域內的敵情，發現情況後，立即向指揮員報告，並將各種數據（如飛機的架數、類別、航向、方位、距離、高度等)轉發到地麵站和防空指揮部。機上計算機不斷對數據進行處理,以便對己方飛機進行指揮和引導。當一架預警機值勤飛行即將結束時，另一架預警機準時到達指定地點“接班”，保證24小時總有預警機在預定空域內巡邏。
預警機，按所裝雷達的抗雜波性能，分為海上、陸上和海陸兼用三種類型；按駐紮基地，可分為艦載和陸基兩種。對於低空、超低空和海上目標的探測距離，預警機遠大於艦載雷達或地麵雷達，一般能提高數十倍。預警時間可增加約半小時。對於高空目標，預警機的探測距離也可進一步增加，但由於機載設備的體積、重量和功率受到限製，實際上不一定能比地麵大型的探測距離更遠。
1991年海灣戰爭是一次以空襲為主要作戰方式的戰爭，多國部隊共出動飛機11萬多架次,平均每天2600多架次，最多的一天達3500架次。對如此大密度的飛行活動，多國部隊靠34架預警機,組織得十分嚴密,指揮得心應手，基本上沒有發生差錯。在為數不多的空戰中，多國部隊擊落伊拉克44架飛機，而自己沒有一架被對方擊落，這其中預警機功不可沒。例如1991年1月18日深夜，多國部隊4架護航一批攻擊機隊，通過巴格達東南方一個機場上空時，預警機向5-150機長通報，有一架可疑的飛機正尾隨他的機隊。接著又通報可疑飛機是伊拉克的“幻影”戰鬥機，已爬升到20400米，機頭向西。根據情報找到目標，在距“幻影”機19千米距離上用火控雷達鎖住目標，接著發射“麻雀”中距空對空導彈，擊中目標。
目前使用最多的預警機有美國的“望樓”、“鷹眼”和前蘇聯的伊爾-6改型。
最初的生產型，1964年1月19日開始交付美國海軍使用，共生產56架；B型,在人型上改裝計算機並提高電子設備可靠性的改型，到1971年12月已將能用的51架X型全改為B型；02，用於航空母艦上運輸機現正在生產的具有有限陸上下視能力的預警機，共生產原型機2架，於1971年1月20日首次飛行。共有定貨164架，除美國海軍外，以色列定貨4架，日本13架,埃及11架，新加坡4架。到1990年初已交貨130架。以下情況適合。
裝2台發動機，單台最大功率4910千瓦。主要機載設備有雷達、電子對抗、通信、數據顯示與控製台等分係統，中央處理機控製接合為一個整體。雷達天線為射式。裝在轉速的天線罩內，雷達天線的背麵是敵我識別天線。1989年後改裝用全輻射孔徑的控製天線，提高了抗幹擾能力。飛機翼展24.56米，機長17.54米，天線直徑7.32米，最大平飛速度5984千米每小時，實用升限9390米，續航了3至4小時，一般離航母320千米。
該機的特點是:具有海麵下視與有限的陸地下視能力；能通過對比裝在飛機上的天線精確地測定輻射；由於受通信距離的限製，一般不能遠離航母執行任務；(勿缺少空中加油能力，限製了續航時間和活動範圍。
1982年敘以貝卡穀地空戰中，以色列空軍取得79:1的戰果，主要是依靠12這個“藍天指揮官”。1982年6月9日那天，開戰之前，以軍首先在地中海的安全空域9000米高空部署了16，居高臨下，監視著敘軍導彈發射場和空軍基地。隻要敘軍飛機一起飛，就被雷達發現，依靠其電子設備及時把敘機機型、航速、航向、高度等航行數據，連續不斷地傳送給以軍戰鬥機。120預警機中三部由操縱員控製的顯示台的光屏上，顯示著100多架參戰飛機的飛行航跡數據，把雙方飛機清清楚楚地區別開來，向以軍及時提供“判定威脅”和15個最佳截擊建議方案，確定攻擊來襲目標的先後順序，使以色列飛機眼明手快，迅速占據有利位置，采取適當機動，從而能大量擊落敘利亞飛機。而敘利亞飛機由於沒有先進的預警機指揮，猶如瞎子同別人打架,隻能處於被動挨打的地位。以敘空戰79:1的懸殊結果就是這樣來的。
1982年4月英國與阿根廷的馬爾維納斯(福克蘭)群島戰爭中，英國艦隊在一段時間內曾因無法及時發現低空來襲的飛機和掠過海麵飛行的導彈，以致遭到重刨，究其原因與其未及時裝備預警機有關。
據分析，在經費一定的前提下，采用預警機並配合殲擊機作戰比隻用殲擊機作戰，效果將有明顯提高，在擔任要地防空任務時，可使擊落來襲敵機的數量增多2-4倍；執行遠洋艦艇防空任務時，效果更為顯著。
預警機機身上方裝有圓盤形雷達天線,或於機身其他部位裝有其他形狀的帶有整流罩的雷達天線。機艙內裝有預警雷達、敵我識別、情報處理、指揮控製、通信、領航、電子偵察以及電子對抗等設備。預警雷達一般均具有多種工作方式，可工作於脈衝多普勒、機載動目標顯示或脈衝壓縮體製，脈衝重複頻率可在高、中、低頻率範圍內輪換，它可同時測出目標的方位、距離、高度及速度。雷達對於飛機的最大探測距離可達300至400千米，一般可同時跟蹤數百個目標，可同時引導數十批目標。
展望未來，預警機發現跟蹤超低空目標和雷達截麵積小的目標，如導彈，“隱身”飛機等能力將進一步提高。抗幹擾能力和反輻射導彈等自衛能力也將增強。減少雷達天線的阻力和機身對它的遮擋(如采用裝在機身表麵或翼緣表麵的天線等），增大天線的麵積以進一步提高雷達探測威力和引導賴度，也是急需解決的問題。減少各電子設備的體積、重量、提高其可靠性，以促進預警機的小型化也正在發展中。
“獵戶座”岸基巡邏機
飛機是美國洛克希德公司研製的岸基反潛巡邏機，是當前世界同類飛機中較先進的型號，主要用於反潛和日常巡邏飛行。該機於1969年開始服役，大量裝備美國海軍，並先後出口到澳大利亞、荷蘭等國家，日本也根據美國許可證生產，計劃生產100架，裝備其海上自衛隊。在服役中得到了不斷改進，先後有1974年的計劃和1976年的，目前正在進行第四次大規模改進。
P-3C飛機機長35.6米，機高10.3米，翼展30.4米，空重27890千克，正常起飛重量61240千克，最大起飛重量64410千克，燃油量34830升。該機采用4台發動機，最大平飛速度760千米7小時，巡航速度380千米小時，實用升限8600米，轉航速度380千米每小時，實用升限8600米，轉場距離7600千米，可在2500千米高空上巡邏3小時，起飛滑跑距離1200米,著陸距離1670米，乘員10人。
飛機前機身下方有一武器，翼下有10個外掛點，可攜帶“魚叉”導彈、-魚雷、深水炸彈、水雷、航空火箭和87枚聲納浮標，最大武器裝載量9000千克。根據美國軍方的第四次改進計劃，最新型的主要機械設備包括：用於在較遠距離上搜索和識別水麵目標，並可為“魚叉”導彈提供目標指示；前視紅外探測儀，用於近距離精確搜索和識別水麵目標；76聲納浮標信號接收機，用於對水下潛艇搜索；可同時處理大量來自聲納浮標的信號，具有高工作能力的浮標信號記錄係統能以比特每秒的速度，在7.4小時內記錄數據；莫托洛拉的數據分配係統，可用來對來自不同搜索設備的數據進行相關處理；無線電電子偵察儀和他&47誘餌施放裝置，用於自衛電子戰；衛星通信設備；衛星導航，“奧米伽”導航設備。
P-3C飛機的主要特點是:飛行性能好，續航力大,可在短時間內對大麵積海域實施快速搜索；機載搜潛、攻潛武備先進，對潛艇特別是需經常使用通氣管航行充電的常規動力潛艇威脅很大；除反潛作戰外，還具備對水麵目標的監視，攻擊能力；自衛能力較弱，一般需在保有一定製空權的海域執行任務。
伊爾-76空中預警機