יהל"ם (יחידה מובחרת ששייכת לחיל ההנדסה ומבצעת פעולות הנדסה מיוחדות) מפעילה מגוון אמצעים מיוחדים, אמצעי פריצה, חומרי נפץ ומטעני הריסה. בתחילת המאה ה-21 הפך חיל ההנדסה הקרבית, ובעיקר יהל"ם, לחלוצים ברובוטיקה יבשתית: החיל מפעיל רובוטים לסילוק פצצות, רובוטים למשימות תצפית וסיור, רובוטים לסריקת בתים ומנהרות תת-קרקעיות וכן כלי רכב כבדים בשלט רחוק, כגון פנדה (דחפור D9T). בנוסף מפעילה יהל"ם אמצעי זיהוי וטיהור אב"כ.
חיל ההנדסה הקרבית מפעיל אמצעים טכנולוגים מסווגים לגילוי, איתור, מיפוי, ניטרול והשמדה של מנהרות תת-קרקעיות.
חיל התותחנים.
הפעלת הארטילריה בצה"ל מרוכזת בידי חיל התותחנים הישראלי. החייל מפעיל מערכות ארטילריה קניות, בעיקר הוביצרים מתנייעים בקליבר 155 מ"מ המבוססים על תותח מתנייע M-109 משופר מדגמי "דוהר" ו"דורס". למערך הקני מגוון פגזים הכוללים פגז נפיץ, מצרר, תאורה ומיסוך עשן. החייל מפעיל גם ארטילריה רקטית הכוללת רקטות מתקנות מסלול רעם איתן ורקטות מונחות מדגם רומח, שתיהן תוצרת התעשייה הצבאית. לפי דיווחים בתקשורת צה"ל רכש גם רקטות מדויקות ארוכות טווח מדגמי אקסטרא (150 ק"מ) ונץ דורס (300 ק"מ) של תעש מערכות. משגרי הרקטות של צה"ל הם ה-M-270 MLRS "המנתץ" האמריקני הזחלי ומשגר רקטות "להב", המבוסס על מערכת PULS הישראלית ומרכב משאית מנוף HEMTT.
בנוסף לארטילריה קנית וארטילריה רקטית מפעיל חיל התותחנים מערכות נוספות, בהם מכ"מים, כאשר החדש והמתקדם ביותר הוא הר"ז. לתצפית ואיכון מטרות מפעיל החיל גם כלי טיס בלתי מאוישים, בהם ה"זיק" ו"רוכב שמיים".
בעבר יחידת מיתר הפעילה טיל נגד טנקים מתקדם וארוך-טווח בשם "תמוז" (Spike NLOS). הטיל שוגר ממספר פלטפורמות, העיקריות שבהן הן ה"פרא" - משחית טנקים המוסווה כטנק, וה"חפיז", משגר על תובת נגמ"ש M-113. בשנת 2017 פורקה היחידה.
חטיבות חיל הרגלים וחיל השריון מפעילות מרגמות כנשק מסייע, בהן מרגמת 120 מ"מ "קשת" המותקנת על נגמ"ש M-113A3.
חילות נוספים.
חיל החימוש מפעיל טנקי חילוץ (כגון ה-M-88 הכבד והנמ"רה) ונגמ"שי חימוש המבוססים על הנמ"רה וה-M113. בנוסף מפעיל החיל משאיות חימוש ותחזוקה מדגמים שונים.
חיל האיסוף הקרבי מפעיל מערכות תצפית מתקדמות, בהן רכבי התצפית רקון וגרניט, נגמ"ש התצפית נגמפו"פ, בלוני התצפית הילה ו-TAOS ומגוון רחב של משקפות וטלסקופים הכוללים מערכות אלקטרואופטיקה מתקדמות המאפשרות הקלטה, עקיבה ותצפית הן ביום והן בלילה (למשל מת"ן - מערכת תצפית ניידת).
אמל"ח זרוע האוויר.
חיל האוויר הישראלי מהווה את זרוע האוויר והחלל של צה"ל ומפעיל מספר מערכים: מערך מטוסי הקרב, מערך המסוקים (הכולל מסוקי סער ותובלה, ומסוקי קרב), מערך מטוסי התובלה, טייסת מודיעין ובקרה אווירית, מערך כלי טיס מאוישים מרחוק (לשעבר "כלי טיס בלתי מאוישים") ומערך ההגנה האווירית. זאת לצד יחידות מודיעין צבאי, מחקר ופיתוח, בקרה אווירית, חימוש ואחזקה. עיקר חימושו של החיל הוא כלי טיס וטילים.
כלי טיס.
חיל האוויר הישראלי מבוסס כמעט כולו על כלי טיס אמריקנים, שבהן חלק או רוב המערכות האלקטרוניות משודרגות למערכות תוצרת ישראל.
עמוד השדרה של החיל הוא מטוסי ה-F-16 ("ברק 2020" ו"סופה") וה-F-15 ("בז" ו"רעם"), אלה הם מטוסי קרב רב-משימתיים. מטוסי ה-F-15I "רעם" הם מטוסי תקיפה היכולים לשאת חימוש כבד לטווחים ארוכים. מטוסי ה-F-16I "סופה" הם בעצם מטוסים מסדרת F16D בלוק 52+ מותאמים אישית לישראל ובעלי מערכות אוויוניקה וטכנולוגיות ייחודיות לישראל והתאמות לטווח פעולה ארוך במיוחד. ב-2016 החל להיקלט בחיל מטוס ה-F-35I אדיר, דגם של מטוס החמקן F-35 לייטנינג II שהותאם במיוחד לחיל האוויר הישראלי וכולל מערכות אוויוניקה ולוחמה אלקטרונית תוצרת ישראל. מטוסי ה-F-15, ה-F-16 וה-F-35 רשמו הפלות בכורה עולמיות בשירות חיל האוויר הישראלי.
טייסות המסוקים לוקחות חלק נכבד בפעילות חיל האוויר, הן בתובלה וחילוץ והן בתקיפת מטרות. מסוקי הקרב של החיל הם על טהרת האפאצ'י: AH-64Ai אפאצ'י ("פתן") ו-AH-64D אפאצ'י לונגבאו ("שרף") המתקדם יותר, עד 2014 שירתו בחיל מסוקי ה-AH-1 קוברה ("צפע"). החיל מפעיל מסוקי סער ותובלה הכוללים את ה-UH-60 בלק-הוק ("ינשוף") ואת ה-CH-53 סי סטאליון ("יסעור") הכבד. ב-2022 הזמין חיל האוויר מסוקי סיקורסקי CH-53K קינג סטליון ("סופר יסעור"). כמו כן מצויד החיל במסוקי יורוקופטר AS-565 פנתר ("עטלף") המשמשים למשימות סיור ימי עבור חיל הים.
טייסות התובלה של חיל האוויר מפעילות מטוסי C-130 הרקולס ("קרנף"), C-130J סופר הרקולס ("שמשון") ובואינג 707 ("ראם" ו"שקנאי"). מלבד תובלת כוחות ואספקה משמשים המטוסים גם לתדלוק אווירי. כמו כן מפעיל מערך התובלה מטוסים קלים מסוג בוננזה A36 ("חופית"). במערך טייסות הבקרה והמודיעין של חיל האוויר משרתים מטוסים מסוג קינג אייר ("צופית" ו"קוקיה"), וכן מטוסי גאלפסטרים 5 ("נחשון") המשמשים לאיסוף מודיעין אותות ("נחשון שביט") ובקרה אווירית ("נחשון עיטם"). החיל מצויד גם במטוסים מסוג סי-סקאן ("שחף") לצורך משימות סיוע אווירי לחיל הים.
בנוסף מפעיל חיל האוויר כלי טיס בלתי מאוישים (כטב"ם) מדגמי סרצ'ר 2 ("כוכב לבן"), הרון 1 ("שובל"), הרמס 450 ("זיק"), הרמס 900 ("כוכב"), "איתן" והארפי ("שיאון"). מאז שנות ה-2000 לקחו טייסות הכטב"מים חלק מרכזי בפעולות חיל האוויר וביצעו עשרות אלפי גיחות. הם משמשים בעיקר למודיעין חזותי אך מקורות זרים טוענים שהם גם בעלי יכולות תקיפה.
חימוש וטילים.
החימוש של מטוסי ומסוקי הקרב כולל תותחים אמריקאים בקליבר 20 מילימטר מהדגם M61A1 וולקן - תותח גאטלינג בעל 6 קנים שמסוגל לירות בין 4000 ל-6000 פגזים בדקה, וכן טילים אמריקנים סטנדרטיים דוגמת ה־AIM-9 סיידווינדר, ה-AIM-7 ספארו אך גם טילים ישראליים מתקדמים כגון פיתון 5 (טיל אוויר-אוויר), דלילה (טיל שיוט תוצרת התעשייה הצבאית) ופופאיי (טיל אוויר-קרקע מתוצרת רפא"ל). מטוסי הקרב מסוגלים לשאת ולהטיל מגוון רב של פצצות, בהן פצצות שימוש כללי, פצצות מונחות לייזר כגון GBU-28, פצצות JDAM, פצצות מונחות GPS, פצצות ברד-חד (SDB) ופצצות מונחות ברד קל (ספייס של רפא"ל).
מסוקי הקרב, וחלק מכלי הטיס הבלתי מאוישים, חמושים בטילי אוויר-קרקע וטילים נגד טנקים, בהם טיל ה-AGM-114 הלפייר, הלפייר II וטילים דומים (חלקם מסווגים) תוצרת ישראל. מסוקי האפאצ'י חמושים בנוסף בתותח אוטומטי M-230 בקליבר 30 מ"מ. מסוקי ה"צפע" (AH-1 קוברה), "פתן" (AH-64Ai אפאצ'י) וה"שרף" (AH-64D אפאצ'י לונגבו) של חיל האוויר הישראלי הותאמו לשגר את טיל ה"תמוז", טיל נגד טנקים מפיתוח ותוצרת ישראל (רפאל - מערכות לחימה מתקדמות), בעל טווח ירי ארוך במיוחד ויכולת דיוק גבוהה ביותר, כולל צילום ושידור תמונה מראש הביות של הטיל. בהמשך הותאמו מסוקי הקרב לשגר גם טילים אחרים ממשפחת הספייק של רפאל, כגון ה"גיל 2".
לצה"ל יש טילים בליסטיים המכונים טילי "יריחו", אשר מסוגלים לשאת ראש קרב גרעיני. ישראל מקפידה לשמור על עמימות בנוגע ליכולותיה בתחומים אלה.
לוויינים.
חיל האוויר הישראלי מפעיל לווייני ריגול ותצפית מדגמי "אופק" וטקסאר.
אמל"ח נגד מטוסים (נ"מ) ונגד טילים.
מערך ההגנה האווירית של צה"ל כפוף לחיל האוויר. כוחות הנ"מ מורכבים מטילי אוויר-קרקע מסוג MIM-104D פטריוט (מערכת ה"פטריוט" רשמה הפלות בכורה עולמיות בשירות ישראל), המכסים את הטווחים שבין הקצר לבינוני, וייעודם להפיל כלי טיס עוינים.
צה"ל מחזיק גם בסוללות טילים נגד טילים. מערכת "חץ 2" מיועדות ליירט טילים בליסטיים בגובה רב באטמוספירה והיא המערכת המבצעית היחידה מסוג זה בעולם (נכון ל-2014). כגיבוי, צה"ל פורש סוללות MIM-104D פטריוט שקיבל מארצות הברית וגרמניה. כנגד רקטות קצרות טווח פיתחה "רפאל" את מערכת כיפת ברזל שנקלטה בצה"ל ב-2011 והצליחה ביירוט רקטות רבות מסוגים שונים שנורו לישראל. ב-2016 החלה קליטת מערכת "קלע דוד" (לשעבר "שרביט קסמים") שמיועדת ליירט רקטות וטילים בעלי טווח בינוני ולכסות את הטווח שבין ה"חץ" ל"כיפת ברזל". כמו כן, מפתחות התעשיות הביטחוניות את ה"חץ 3", שכבת הגנה אווירית גבוהה יותר נגד טילים בליסטיים המיירטת איומים מחוץ לאטמוספירה.
ב-2018 נכנסה לשירות בצה"ל מערכת Drone Dome נגד רחפנים.
אמל"ח זרוע הים.
חיל הים הישראלי מצויד במערכות שיט משוכללות הכוללות ספינות טילים, סירות משמר וצוללות.
כדי להגן על חופי ישראל מפני מחבלים ומבריחים מפעיל צה"ל ספינות סיור ומשמר קטנות ומהירות. הספינות הוותיקות מדגם "דבור" ו"דבורה" מפנות אט אט את מקומן לספינות מתקדמות יותר מדגמי "שלדג" ו"סופר-דבורה סימן 3". ספינות אלה חמושות בעמדת טייפון עם תותח אוטומטי 25 מ"מ וטילי Spike ER וכן בתותחי אורליקון 20 מ"מ, מקלע כבד M2 בראונינג, מקלעי מאג ופצצות עומק (נגד צוללים). לצידן מפעיל חיל הים ספינות משמר קטנות מדגמי נחשול וצרעה, המיועדות למים רדודים ושטחים צפופים כגון נמלים. כמו כן מפעיל מערך הבט"ש את הפרוטקטור - כלי שיט בלתי מאויש.