אחזקת מטוסי הבואינג 707 ("ראם"), ה-C-130 הרקולס ("קרנף") והגאלפסטרים V ("נחשון") נעשית על ידי התעשייה האווירית, זאת בניגוד לשאר כלי הטיס בחיל האוויר שאחזקתם נעשית על ידי החיילים בגפים הטכניים.
טייסות כלי טיס מאוישים מרחוק.
מערך כלי טיס מאוישים מרחוק (כטמ"ם) (בעבר נהוג היה להשתמש במושג כלי הטיס הבלתי מאויש - כטב"ם, ובמושג מזל"ט), שפועל מאז שנת 1971 מפעיל כלי טיס בלתי מאוישים למגוון רב של מטרות. מערך הכטב"ם של חיל האוויר הישראלי זכה לפרסום רב באינתיפאדה השנייה עקב מעורבותם הגבוהה של הכטב"מים בהספקת מודיעין, איתור חוליות קסאם וסיוע בביצוע סיכולים ממוקדים בפעילי טרור. בעבר הפעיל חיל האוויר הישראלי כטב"מי מטרה (שמדמים מטוסים וטילים) וצילום אוויר מתוצרת אמריקנית, אך פרט לכך כל הכטמ"מים של חיל האוויר הישראלי הם מתוצרת התעשיות הביטחוניות הישראליות. משרתים במערך הכטמ"ם ההרון 1 ("שובל") וההרמס 450 ("זיק") ומזל"ט טקטי סקיילייט ("עפרוני") למשימות סיור ואיסוף מודיעין, כמו גם ציון מטרות עבור נשק מונחה לייזר. כן משרת במערך ההארפי ("שיאון"), כטב"ם אוטונומי "מתאבד" למשימות דיכוי הגנה אווירית. כמו כן, מפעיל חיל האוויר כטב"מי תקיפה חמושים. לטענת כתב העת אוויאיישן וויק אנד ספייס טכנולוג'י כטב"מים אלו הם למעשה כטב"מי הרמס 450 שצוידו במשגרי טילים. ב-2008 נקלט בחיל ההרון TP ("איתן") - מטוס ללא טייס ארוך טווח. ב-2014 נקלט בחיל ההרמס 900 בשם "כוכב", והוא נטל חלק במבצע צוק איתן במהלך תהליך כניסתו לשירות, וב-2015 הוכרז כמבצעי.
מערך ההגנה האווירית.
בצה"ל, כוחות ההגנה האווירית (לשעבר נ"מ) כפופים לחיל האוויר. כוחות אלה אחראים על הפלת כלי טיס עוינים, רקטות ארטילריות וטילים בליסטיים באמצעות ירי מהקרקע ומתן חיפוי נגד-מטוסים לכוחות היבשה של צה"ל. בהתאם לדוקטרינת הגנת שמי המדינה המערבית, נסמך חיל האוויר הישראלי בעיקר על מטוסי יירוט ככלי להשגת עליונות אווירית, כאשר מערך הנ"מ מהווה את קו ההגנה האחרון מפני איומים אוויריים. לוחמי הנ"מ מפעילים אמצעים שונים, ביניהם: טילי הכתף FIM-92 סטינגר ("ברקן"), סוללות טילי MIM-23 הוק וסוללות טילי MIM-104 פטריוט ("יהלום"), שרשמו הפלות בכורה עולמיות בשירות ישראל.
בנוסף לטילי נ"מ מפעיל מערך ההגנה האווירית את מערך ההגנה הרב-שכבתית נגד ארטילריה רקטית וטילי קרקע-קרקע. המערך כולל בשכבתו הגבוהה ביותר סוללות טילי "חץ 3" שמיועד ליירט טילים בליסטיים מחוץ לאטמוספירה, מתחתיו סוללות טילי "חץ 2", המיועדים ליירוט טילים בליסטיים בעת מעופם ומתחתם מערכת "קלע דוד" ליירוט טילי קרקע-קרקע לטווח בינוני וארוך ורקטות לטווח ארוך, טילי שיוט וכלי טיס. מתחת לקלע דוד נמצאות סוללות "כיפת ברזל" המיועדות ליירוט רקטות ארטילריות קצרות טווח. כיפת ברזל נקלטה בחיל ב-2011 ומאז זכתה להצלחה חסרת תקדים ויירטה אלפי רקטות שירו מחבלים פלסטינים על ישראל.
מערך האחזקה.
מערך האחזקה מעניק למטוסי חיל האוויר את הטיפול הטכני שבלעדיו לא ימריאו. המערך מתפקד ברמות שונות:
לכל מטוס וציוד מנוהל מעין תיק אישי ובו פירוט כל רשימת התקלות שלו וכל פעולות האחזקה שבוצעו בו.
מערך הבקרה.
מערך הבקרה בחיל האוויר הישראלי אחראי על בניית התמונה האווירית, מערכת המכילה את כל כלי הטיס הנמצאים במרחב האווירי של מדינת ישראל וסביבתה. המערך ממונה על פיקוח ובקרה על התנועה האווירית בכל המרחב האווירי של ישראל, וכן על גילוי וזיהוי ניסיונות חדירה למרחב האווירי של מדינת ישראל, והכוונת מטוסי הירוט של החיל אל עבר מטרות אוויריות.
המערך כולל יחידות בקרה אזוריות (יב"א) בהר מירון ובמצפה רמון, יחידת גילוי בבעל חצור ויחידות בקרה מקומיות, דוגמת זה שבבסיס חיל האוויר בעובדה, הפרוסות ברחבי הארץ ומספקות כיסוי של המרחב האווירי של מדינת ישראל וסביבתה באמצעות מכ"מים. על כל יב"א מפקד קצין בדרגת סגן-אלוף. בראש מפקדת יחידות הבקרה (מיח"ה 517) עומד קצין בדרגת אלוף-משנה.
כנף כוחות האוויר המיוחדים (כנף 7).
הכוחות המיוחדים של חיל האוויר כוללים את היחידות הבאות:
טייסות הניסויים.
בזרוע האוויר קיימות שתי יחידות ניסויים:
מערך ההדרכה.
הכשרה למקצועות הדרושים בחיל האוויר נעשית בדרך כלל באחד מבתי הספר של החיל, ולאחריו הכשרה תוך כדי עבודה ביחידה מבצעית. חלק מהמקצועות המיוחדים בחיל האוויר עוברים את ההכשרה במלואה בבסיסי שטח, כגון טכנאי בדיקות לא הורסות (אל הרס) המוכשרים ביחידת האחזקה האווירית של חיל האוויר. מערך ההדרכה של חיל האוויר הישראלי כולל שבעה בתי-ספר עיקריים:
סמל החיל.
הסמל הראשון של החיל נקבע בתקופתו של לסקוב בין השנים 1951–1953. הסמל עוצב על פי תווית של כנפי נשר ישראלי שהתגלתה בעתיקות בית שאן.
מדי החיל.
כומתת החיל היא בצבע אפור כהה עם סמל חיל האוויר כסוף.
דרגות החיל.
דרגות החיל בתחילתו היו שונות מהנהוג בחילות היבשה. להלן טבלה משווה.
עם הזמן אוחדו שמות הדרגות וסימניהן עם אלה של כוחות היבשה, כדי ליצור אחידות.
מפקדי חיל האוויר.
מפקד חיל האוויר הישראלי (בראשי תיבות: מח"א) הוא קצין בדרגת אלוף.
ספירת מפקדי חיל האוויר הרשמית מתחילה בישראל עמיר, אך למעשה לפניו מונו שני מפקדים: יהושע אייזיק (אשל), שהיה מפקד "המועצה הכללית לתעופה" ומפקד שירות האוויר של ההגנה עוד בטרם שינה זה את שמו ל"חיל האוויר" ואלכס זילוני, ששירת כמוביל בחיל האוויר המלכותי של בריטניה, אשר החליף אותו זמן קצר לאחר מכן. דרגי הפיקוד של חיל האוויר לא הכירו בשניהם, ומבחינה מעשית, לא הכירו גם בפיקודו של ישראל עמיר, ונמנעו משיתופו בקביעת מדיניות והחלטות שונות. הפיקוד התייצב רק לאחר שמונה אהרן רמז כמפקד החיל. מינויו של מפקד חיל האוויר, נדון במטה הכללי ומתקבל על ידי הרמטכ"ל תוך אישורו של שר הביטחון.
היסטוריה.
מלחמת העצמאות.
ראשיתו של חיל האוויר הישראלי היה "שירות האוויר", הזרוע האווירית של ההגנה. באוקטובר 1947, כש ב-10 בנובמבר עמדו לרשותו 11 מטוסים מטיפוסים טייגר מות', ר.וו.ד.-13, , טיילורקרפט, אוסטר, סי-בי ו. בראשית 1948 נוספו 21 מטוסי אוסטר שנרכשו משלטונות המנדטוריות וכונו בישראל "פרימוס" ולכן בתחילת מלחמת העצמאות הפעיל שירות האוויר רק מטוסי סיור קלים. מפקדו הראשון היה יהושע אייזיק (אשל). באפריל 1948 החליף השם "חיל האוויר", בהדרגה, את השם "שירות האוויר", מבלי שפורסמה הודעה רשמית על כך.
רק אחרי פלישת צבאות ערב השיג חיל האוויר מטוסי קרב בעלי חימוש תקני. בפעולתם הראשונה, ב-29 במאי 1948, תקפו ארבעה מטוסי אוויה S-199 את ראש הטור המצרי סמוך לג'סר איסדוד מצפון לאיסדוד. אחד הטייסים, אדי כהן, נהרג, עוד השתתפו בתקיפה מודי אלון, עזר ויצמן ולו לנרט. התקפה דומה נערכה גם על ראש הטור העיראקי באזור טולכרם. ימים מספר לאחר מכן השיג חיל האוויר הצלחה מוראלית חשובה עת הפיל הטייס מודי אלון, במטוס אוויה, שני מטוסים מצריים שהפציצו את תל אביב לאור יום.
ב-4 ביוני 1948 תקפו שלושה מטוסי חיל האוויר ספינה מצרית שהתקרבה לחופי תל אביב. אחד המטוסים נפגע ונפל לים, ושני טייסיו ומתי סוקניק נהרגו (אנדרטה לזכרם מוצבת בגן העצמאות בתל אביב).
עם התבססותו, רכש חיל האוויר עליונות אווירית בשמי הארץ ואף הפציץ ערי בירה של מדינות האויב. עמאן הופצצה ב-2 ביוני, דמשק הופצצה ב-10 ביוני 1948 וקהיר הופצצה ב-15 ביולי 1948. לחיל האוויר היה חלק נכבד בשמירת הקשר עם הנגב המנותק, עת העביר במבצע "אבק" (אוגוסט - אוקטובר 1948), אלפי טונות אספקה אל הנגב ואלפי חיילים אל הנגב וממנו. כן שמר חיל האוויר על הקשר עם סדום.
במחצית השנייה של 1948 רכש חיל האוויר עליונות אווירית על חילות האוויר הערביים, דבר שהתבטא בהשתתפותו במבצעים האחרונים של המלחמה, כמו מבצע שוטר בסוף יולי, מבצע יואב ב-15 עד 22 באוקטובר. מבצע חירם בסוף אותו חודש, ובמבצעים בחזית הדרום שסיימו את המלחמה, ובראשם מבצע חורב, בסוף דצמבר ובימים הראשונים של 1949. עם זאת, גם בשלבים אלה כוחו היה דל מכדי להשפיע באופן מכריע על מהלך המלחמה. לקראת תום מלחמת העצמאות היה חיל האוויר שליט יחיד בשמי מדינת ישראל. ב-7 בינואר 1949, בתקרית האוויר הישראלית-בריטית, אף הפיל חמישה מטוסים בריטיים שחגו מעל כוחות צה"ל בחזית הדרומית.
במלחמת העצמאות שירתו בחייל גם נשים טייסות. אחת מהן, זהרה לביטוב, נהרגה בתאונת מטוס באוגוסט 1948.
בסך הכול הפיל חיל האוויר 21 מטוסי אויב במלחמת העצמאות.
לאחר המלחמה היו בחיל האוויר 173 מטוסים מ-20 דגמים. רק 74 מהמטוסים היו שמישים, ומתוכם רק 15 היו מטוסי קרב והפצצה.
בדצמבר 1948 עבר מטה חיל האוויר לקריה בתל אביב. עיריית תל אביב הציבה על כך לוחית זיכרון בכניסה לשער דוד ברחוב קפלן.
הוויכוח על מעמדו של חיל האוויר.
במקביל למלחמה ועם הקמת צה"ל התקיים ויכוח עז על מקומו של חיל האוויר ותפקידו בצה"ל. הפיקוד העליון של צה"ל, בראשות יגאל ידין (שהיה ראש אגף מבצעים והמפקד בפועל של צה"ל) ראה בחיל האוויר חיל מסייע, כמו חיל התותחנים. מכיוון שכך, ראה המטכ"ל את חיל האוויר ככפוף לו בכל ההיבטים, וסבר שכל ענייני החיל אמורים להגיע מהמעטפת הכלל צה"לית, כמו כל חיל אחר. היבט בולט של תפיסה זו הייתה ההנחה שמפקד החיל אינו חייב להיות טייס, אלא קצין בכיר שיידע לנהל את החיל על פי כללי הניהול והפיקוד של כל חיל אחר. כך התמנה ישראל עמיר למפקד הראשון של חיל האוויר, למרות העובדה שלא היה לו עבר כאיש תעופה.