חיל האוויר הישראלי, או בשמו הרשמי "זרוע הָאוויר והֶחלל", הוא הזרוע האווירית של צבא הגנה לישראל. חיל האוויר הישראלי הוא מרכיב עיקרי בעוצמתו של צה"ל, והוא נחשב לחזק ביותר במזרח התיכון, ולאחד מחילות האוויר הטובים והמתקדמים ביותר בעולם. בראש זרוע האוויר עומד קצין בדרגת אלוף. מפקדו הנוכחי של החיל הוא אלוף תומר בר.
מבנה חיל האוויר.
מפקדת חיל האוויר כוללת את מטה החיל, המפקדות המקצועיות וגופי הפיקוח והבקרה.
מטה חיל האוויר.
מטה חיל האוויר שוכן במחנה רבין (הקריה) בתל אביב. המטה נחלק לשבעה להקים. בראש כל להק עומד קצין בדרגת תת-אלוף, הכפוף ישירות למפקד חיל האוויר. המבנה ההיררכי של הלהקים, כנהוג ביחידות מטה בצה"ל, מורכב ממחלקות, ענפים ומדורים.
מטה חיל האוויר מורכב מהלהקים הבאים:
מפקדות מקצועיות.
מפקדות מקצועיות הפועלות במסגרת חיל האוויר:
מינהלי פיקוח ובקרה.
גופי הפיקוח והבקרה הפועלים במסגרת חיל האוויר:
מינהל בטיחות ובקרת איכות (מבק"א) - מנחה מקצועי בתחום בטיחות הטיסה וחקירת תאונות טיסה, בטיחות בעבודה ובקרת איכות. בראש מבק"א עומד קצין בדרגת אלוף-משנה הכפוף לרמ"ט.
מינהל תקציב ובקרה (מת"ב) - אחראי על ניהול תקציב ובקרת התקציב. בראש מת"ב עומד קצין בדרגת אלוף-משנה הכפוף לרמ"ט.
בסיסי טיסה.
בסיס טיסה של חיל-האוויר הוא שדה תעופה צבאי בו מוצבות טייסות.
קיימים שני סוגי בסיסי טיסה:
בסיסי הטיסה הם (מהצפוני ביותר לדרומי): רמת דוד (כנף 1), פלמחים (בח"א 30), תל נוף (בח"א 8), חצור (כנף 4), חצרים (בח"א 6), נבטים (בח"א 28), רמון (כנף 25), עובדה (בח"א 10).
טייסות טיסה.
טייסות הטיסה הן הטייסות המפעילות את כלי הטיס של החיל. מפקד טייסת טיסה הוא איש צוות-אוויר בדרגת סגן-אלוף, ולצידו משרתים סגני מפקד הטייסת: סמ"ט א' וסמ"ט ב' בדרגת רס"ן. לכל טייסת כינוי, למשל "טייסת העטלף", ומספר ייחודי, לרוב בן שלוש ספרות (יוצאת מן הכלל היא טייסת 69).
בכל טייסת טיסה קיים גף טכני, מפקדו הוא הקצין הטכני ולצידו קצין חימוש וקצין אחזקה ולעיתים גם קצין חמ"מ וקצין ממ"ס. הגף הטכני מאויש על ידי טכנאי צוות קרקע במקצועות: ממ"ס (מכונאי מטוסים), חָמָ"מ (חשמלאי מכשירן), חמש (טכנאי מערכות חימוש). הגף הטכני משמש כדרג א' של תחזוקה ופעילותיו כוללות: בדיקה יומית לכלי הטיס, בדיקה לפני טיסה, חימוש ותדלוק ותחזוקה קלה.
טייסות מטוסי קרב.
טייסות מטוסי קרב מפעילות מטוסים ליירוט ולתקיפה (אוויר-קרקע). רוב טייסות חיל האוויר הישראלי משתייכות לקטגוריית טייסות קרב. ישנם מטוסי קרב שאותם מטיס טייס בודד, ואחרים (מטוסים דו-מושביים) שאותם מטיסים שני אנשי צוות: טייס ונווט קרב.
טייסות הקרב בחיל האוויר הישראלי מפעילות את המטוסים הבאים:
למרות ההתפתחויות הטכנולוגיות המואצות בתחום כלי הטיס הבלתי מאוישים (כטב"מ), בכוונת ישראל להמשיך לרכוש מטוסי F-35 ולשדרג את המטוסים במערכות אוויוניקה ישראליות.
מטוס הקרב הראשון של חיל האוויר היה אוויה S-199 ("סכין"). לאחריו נכנסו לשירות מטוסי ספיטפייר, P-51 מוסטנג, בופייטר, B-17 מבצר מעופף (מפציץ כבד, ולא מטוס קרב כשאר המטוסים ברשימה זו), ומוסקיטו. בשנות ה-50 של המאה ה-20 החלו להיכנס לשירות מטוסי סילון; הראשון שבהם היה המטאור, ואחריו החלה "התקופה הצרפתית" בחיל האוויר, שבה היוו מטוסי קרב צרפתיים את עמוד השדרה של מערך הקרב. הראשון שבהם היה האוראגן, ואחריו באו ווטור, מיסטר, סופר מיסטר (סמב"ד), ומיראז' 3. זה האחרון היה המטוס הראשון שזכה לכינוי עברי - "שחק". לאחר המיראז' נכנס הסקייהוק, "עיט", שהיה המטוס הראשון מתוצרת ארצות הברית. אחריו הגיע לחיל האוויר ה-F-4 פנטום שכונה בחיל האוויר "קורנס" והיווה קפיצת מדרגה ביכולות מטוסי הקרב של החיל. במקביל, קלט חיל האוויר מטוסים מתוצרת התעשייה האווירית לישראל; הראשון שבהם היה הסער, מטוס סופר מיסטר שעבר השבחה. אחריו קלט חיל האוויר את מטוס הנשר והכפיר. החל מסוף שנות ה-70 של המאה ה-20 החל חיל האוויר לקלוט את מטוסי ה-F-15 ו-F-16 לסוגיהם, ואלה מהווים עד היום את עיקר כוחו.
ב-7 בפברואר 2021 אישר הקבינט המדיני-ביטחוני את רכש חיה"א שעומד על 20 מסוקי סופר סטאליון,
טייסת F-15I וטייסת F-15IA. בנוסף ישראל הזמינה 4 מתדלקים מסוג בואינג KC46 ועוד חימושים ודברים נוספים.
טייסות מסוקים.
מערך המסוקים בחיל האוויר הישראלי הוקם בשנות החמישים. מפקד טייסת המסוקים הראשון היה אורי ירום. תחילה כלל מסוקים קלים בודדים כגון: ההילר 360 מתוצרת "סיקורסקי" והאלואט II. טייס המסוקים הראשון בחייל היה קרול זבדי שהחל במאי 1951 קורס הסבה למסוקי הילר, ומכונאי המסוקים הראשון היה היטר טיבור (טיבי).
רק בסוף שנות החמישים נקלטו מסוקי תובלה מדגם סיקורסקי S-55 שהתגלו כלא אמינים ומאוחר יותר הסיקורסקי S-58 שרשם פרק מפואר במלחמת ששת הימים.
עידן המסוקים הכבדים נפתח בהקמת טייסת הסופר פרלון ("צרעה"), טייסת 114, מסוק תובלה כבד מתוצרת צרפת בעל יכולות אמפיביות. מסוקים אלו התפרסמו בין השאר בחילוץ ניצולים מהמשחתת אח"י אילת שטובעה סמוך לחוף רומני בחצי האי סיני. מסוקי הבל 206 ("סייפן" לדגם הקצר, "סייפנית" לדגם הארוך) היוו את שדרת מסוקי התובלה הקלים בחיל האוויר ושימשו לרוב משימות ההטסה של בכירי צה"ל. כמו כן שירת בעבר בחיל האוויר מסוק קל בל 47 שכלל טייס אחד ונוסע לידיו ושימש בשנות השישים לתעבורת מפקדים בשדה.
בעשור השני של המאה ה-21, ה-CH-53 סי סטאליון ("יסעור") הוא מסוק התובלה הכבד בחיל האוויר. מסוק התובלה החדיש ביותר בחיל האוויר הוא ה-UH-60 בלק הוק ("ינשוף") שנכנס לשירות בחיל-האוויר ב-1994, והחליף בהדרגה את הבל 212 ("אנפה").
את עידן מסוקי הקרב פתחו בשנות השבעים ה-MD500 דיפנדר ("להטוט") וה-AH-1 קוברה ("צפע") אליהם הצטרף בתחילת שנות ה-90 של המאה ה-20 ה-AH-64 אפאצ'י ("פתן") מתוצרת בואינג שנחשב מסוק הקרב המשוכלל בעולם בזמנו. בשנת 2005 נרכשו מסוקי AH-64D אפאצ'י לונגבו המכונים בחיל "שרף", שנחשבו למתקדמים ביותר בעולם בזמנם. ב-2014 יצאו מסוקי הקוברה משירות ואילו מסוקי ה"פתן" שודרגו לרמה קרובה לזו של ה"שרף". מערך המסוקים יורה מגוון טילי אוויר-קרקע וטילי נ"ט בהם ה-AGM-114 הלפייר והתמוז - טיל ישראלי ארוך טווח שהיה מסווג במשך שנים רבות.
מסוק העטלף של ח"א פועל מעל גבי ספינות הטילים מסוג סער 5 של חיל הים. מסוק זה החליף את קודמו הדולפין.
מסוקי ח"א השתתפו במלחמות ישראל החל ממלחמת ששת הימים. מלבד חילוץ פצועים וטייסים שנטשו מעבר לקווי האויב השתתפו מסוקי הסער במשימות רבות שהתפרסמו: מבצע הלם בנגע חמאדי (סופר פרלון), מבצע תרנגול 53 - חטיפת המכ"ם הרוסי (יסעור), הנחתת סיירת הצנחנים בעומק סוריה במלחמת יום הכיפורים (יסעור) ועוד. מסוקי הקרב של חיל האוויר ביצעו אלפי תקיפות כנגד קיני מחבלים והשמידו אלפי מטרות אויב בלבנון ובשטחי יהודה, שומרון ועזה. באינתיפאדה השנייה ביצעו המסוקים סיכולים ממוקדים כנגד פעילי וראשי ארגוני טרור פלסטינים.
טייסות תובלה, בקרה ומודיעין.
מערך התובלה של חיל האוויר אחראי על תובלה צבאית וכן על תובלה במבצעים מיוחדים (כגון מבצע אנטבה והעלאת יהודי אתיופיה).
מערך התובלה מפעיל מטוסים מדגמי C-130 הרקולס ("קרנף"), C-130J סופר הרקולס ("שמשון") בואינג 707 ("ראם") ובוננזה A36 ("חופית") מתוצרת ביצ'קראפט, שהחליף את הTB-20 טרינידאד ("פשוש"). מטוסים קלים רבים שירתו בחיל האוויר עוד לפני הקמתו הרשמית, ובהם אוסטר אוטוקרט ("פרימוס"), ביצ'קראפט בוננזה, גראמן G-44 ווידג'ן, מיילס איירוואן M-57, ריפבליק RC-3 סי-בי (מטוס ימי), R.W.D. 13, R.W.D. 15, ועוד. כמו כן שירתו בחיל מטוסי תובלה גדולים יותר, ובהם דראגון רפיד, לוקהיד הדסון, נורדואין UC-64A נורסמן, וכן מטוסי תובלה כבדים יחסית כמו קרטיס C-46 קומנדו, לוקהיד 18 לודסטאר, לוקהיד קונסטליישן, PBY קטלינה, דאגלס DC-3 דקוטה ו-C-54 סקיימאסטר. מטוסים אלה נרכשו בשנותיה הראשונות של המדינה מכל הבא ליד; חלקם הגדול שירת שנה או שנתיים בלבד ואז הוצא משירות, אם כתוצאה מבעיות טכניות או מאי התאמה למטרות החיל.
בשנות ה-50 של המאה ה-20 רכש חיל האוויר את מטוס התובלה נורד 2501 נוראטלס, ובשנות ה-70 נוסף לחיל מטוס הבואינג 377 סטרטוקרוזר שכונה בחיל האוויר "ענק". באותן שנים רכש חיל האוויר גם מטוסי קישור קטנים יותר: פילטוס PC-6A טורבו-פורטר, דורניר Do 27 (דרור), צסנה 180 ו-205, ואירוספסיאל סוקאטה ראלי. בשנות ה-70 של המאה ה-20 הפעיל חיל האוויר את הביצ'קראפט B-80 "קווין אייר", שכונה בחיל האוויר "זמיר", ומטוסי "ערבה" מתוצרת התעשייה האווירית. באותן שנים נכנסו לשירות גם ה"קרנף" וה"ראם".
בשנות ה-80 החל מערך הבקרה והמודיעין של חיל האוויר להפעיל מטוסי בקרה, שליטה והתראה מוקדמת מסוג E-2C הוקאי שכונה "דיה" וכן מטוסי גראמן OV-1 מוהוק, "עטלף", ומטוסים מסוג "ביצ'קראפט קינג אייר", וכן דגם מתקדם יותר של המטוס שזכה לכינוי "צופית" ונכנס לשירות בשנות ה-90. כמו כן הפעיל חיל האוויר הישראלי מטוסים מסוג סי-סקאן ("שחף") תוצרת התעשייה האווירית, לצורך משימות סיוע אווירי עבור חיל הים, וכן מטוסי סיור ותצפית דורניר DO-28 "עגור".
בשנת 2005 החל חיל האוויר לקלוט את מטוסי ה"נחשון", מטוסי מנהלים מסוג גאלפסטרים V שהוסבו לתצורת איסוף מודיעין אותות (סיגינט) שזכה לכינוי "שביט", ולתצורת בקרה אווירית, שזכה לכינוי "עיטם".