一戰結束後，《凡爾賽和約》禁止德國擁有軍用飛機，數以萬計的飛機被銷毀，但是德國航空專家仍然在秘密狀態下堅持研發工作。在 20 年代中期國際上對德國航空界的限制鬆動後，德國人利用發展民用航空的機會從事軍用飛機的開發，當時很多民用飛機在設計之初就考慮過改裝軍用飛機的要求，二戰初期德國空軍的幾型主力轟炸機都是由民用客機發展而來。得益於長期的不懈努力和技術儲備，德國在 30 年代初期創建空軍時得以迅速裝備各種型號具有世界先進水平的作戰飛機，獲得了強大的戰鬥力。
德國空軍在戰前確定的中心任務是奪取戰場制空權，同時實施有效的對地支援行動，協助陸軍地面部隊的快速突擊，因此戰鬥機和轟炸機受到特別的重視，構成德國空軍作戰飛機的主體。此外，為了適應其他類型的航空作戰，德國空軍還開發了多種類型的作戰飛機，諸如偵察機、聯絡機、滑翔機、教練機、水上飛機等。在戰爭中，針對某些特定的作戰樣式，又衍生出夜間戰鬥機、對地攻擊機、戰鬥轟炸機等新機種，特別是在戰爭後期，為了奪回空戰中的技術優勢，德國空軍又著力研發了一系列領先於世界的新銳戰機，如噴氣式戰鬥機、噴氣式轟炸機、火箭動力截擊機等，不過大多數機型雖然技術先進，但不夠成熟，加上後勤、訓練方面的原因，難以形成有效戰鬥力，無力扭轉戰局的頹勢。
戰前德國空軍的戰鬥機大體分為兩類，一是單引擎輕型戰鬥機，也是最主要的戰鬥機類型，具有優秀的機動性和火力，但航程略短；二是雙引擎重型戰鬥機，也稱驅逐機，具有較強的武備和較快的速度，續航力大，但機動性欠佳，在與單引擎戰鬥機的較量中居於下風，相比執行晝間空戰任務，它們更適合擔任夜間戰鬥機或對地攻擊機的角色。德國空軍在戰前沒有研發夜間戰鬥機，在戰爭中為了應對英國空軍的夜間轟炸才開發此類機型，最初是由晝間戰鬥機或轟炸機改裝而來，後來也出現了專門研製的夜間戰鬥機。在戰爭末期還出現了多種類型採用新型動力裝置的戰鬥機，但數量較少，單引擎戰鬥機始終是德國空軍戰鬥機部隊的核心力量，而且隨著防空任務的日益繁重，戰鬥機在德國空軍裝備機型中的比重不斷增加，製造數量遠遠超過其他機種。
轟炸機一向是各國空軍最有力的攻擊武器，德國空軍自創立之初就非常青睞於雙引擎中型轟炸機，將其作為轟炸機部隊的主力裝備。德國空軍的中型轟炸機航速較快、載彈量適中，航程也能滿足戰術戰役層面的作戰需求，但對於大縱深戰略打擊任務則力不從心。相比傳統的水平轟炸，俯衝轟炸具有更好的精度，由此衍生出的俯衝轟炸機成為德國空軍在戰爭初期克敵制勝的利器，著名的 Ju 87在閃電戰中出色地扮演了「飛行炮兵」的角色，在對地支援行動中發揮了突出作用。不過，中型轟炸機和俯衝轟炸機都存在機動性差、防禦薄弱的缺陷，只有在己方掌握制空權的情況才能充分發揮戰鬥力，否則就會在敵戰鬥機的攻擊下蒙受慘重損失。在戰爭中期以後，隨著德軍逐漸失去戰場制空權，轟炸機已經無法自由行動和作戰，速度緩慢的俯衝轟炸機大多轉為對地攻擊機。德國空軍始終沒有大力發展四引擎重型轟炸機，雖然裝備了 He 177 等重型轟炸機，但數量稀少。
在東線戰場上，蘇德兩軍展開規模空前的交鋒，面對蘇軍龐大的攻擊集團，特別是數量眾多的坦克集群，德軍地面部隊迫切要求更加密切有力的空中火力支援，由此德國空軍著力強化了近距對地攻擊能力，尤其是反裝甲能力，開發出專職的對地攻擊機，這種戰機具有良好的低空操縱性和裝甲防護，配備大口徑航炮，強化載彈能力，對地面目標有較大的殺傷力。由 Ju 87 發展而來的對地攻擊型也在此類戰鬥中表現活躍。此外， Bf 109 、 Fw 190 等單引擎戰鬥機也發展出強化武備、防護和載彈量的對地攻擊型，實際上即後來的戰鬥轟炸機，不過德國空軍並未將其列為正式機種類別
值得注意的是，德國空軍常常在一種機型基礎上發展出多種不同用途的改型，比如 Ju 88 型轟炸機就有偵察機、驅逐機、夜間戰鬥機、對地攻擊機等多種改型，如果用途發生改變，則裝備該機型的航空聯隊的類別也會相應改變，比如原本裝備 Ju 87 的俯衝轟炸機聯隊在換裝對地攻擊型 Ju 87G後，就會改為對地攻擊機聯隊。本節表格所列的各機種代表機型是指該機型的主要生產型號，而不包括該機型的全部改型。
二戰時期德國空軍作戰飛機的代表機型
Bf-109的起源是德國空軍部30年代的戰鬥機設計競賽，由巴伐利亞飛機廠公司設計。1938年7月，巴伐利亞飛機廠更名為梅塞施米特飛機廠，故Bf-109亦改名Me-109，但一般仍稱Bf-109。在設計中採用了當時最先進的空氣動力外形、可收放的起落架、可開合的座艙蓋、自動襟翼、下單翼等，在試驗中以無可爭辯的優勢擊敗了其他對手，在1936年開始生產，首批型號為Bf-109B。
Bf 110戰鬥機是德國於二次世界大戰爆發時的雙發動機長程戰鬥機，德國空軍稱之為驅逐機。到大戰後期被Me 410戰鬥機生產線所取代，但是一直服役到戰爭結束。除了擔任長程戰鬥機與驅逐轟炸機的任務以外，Bf 110也是德國夜間戰鬥機的主要使用機種之一。
亨克爾He-111(Heinkel He 111)是1936年開始生產的中型轟炸機，是德國在二戰期間使用最頻繁的轟炸機，是在二戰初期第一種德國空軍轟炸機。這最能夠象徵著名的德國空軍轟炸機聯隊（Kampfwaffe）。He-111在二戰後期成為落後的設計，但一直繼續生產至1944年，當大部分He-111停產時，該機種開始轉作用運輸及補給的角色。
容克87型（Junkers Ju 87）俯衝轟炸機，為納粹德國於第二次世界大戰投入使用的一種俯衝轟炸機。這種機型通稱斯圖卡（Stuka），為俯衝轟炸機的德文寫法 「Sturzkampfflugzeug」的簡略。這種機型為德國空軍廣泛的使用，由1935年開始投入使用，直至第二次世界大戰結束。
Ju 52 是二戰德軍最著名的運輸機，戰前作為民航機開闢了多條新航線，戰爭中它參加了德軍所有的行動：在荷蘭、克裡特島空降傘兵；為被困在北非、史達林格勒、波羅的海的部隊運送補給，是德軍最為依賴的運輸機。Ju 52 的堅固耐用贏得了本國士兵「容克大嬸」的綽號，而盟軍士兵則叫它「鋼鐵安妮」。
Fi 156是德國菲澤勒公司生產的三座單發上單翼陸軍聯絡機（也是偵察機），被交戰雙方公認為二戰中最出色的陸軍聯絡機。Fi 156的上單翼採用一系列獨特技術：固定式前緣機翼，開縫式副翼和延伸整個後緣的變長機翼，具有驚人的短距起飛能力。
Fw189戰術偵查/炮兵校射機由德國福克沃爾夫公司研製，1938年7月首次試飛，1940年交付空軍使用。該機共生產了846架，其中有少量的FW189c教練機和FW189B反坦克強擊機，1944年還改裝了一批FW189A1作為夜間戰鬥機，主要服役於東線戰場，深受前線部隊追捧。
亨舍爾公司開發的Hs 129專用攻擊機因其強大的反坦克效能，被冠以「坦克開罐器」的外號，Hs129就是世界上第一種專用反坦克攻擊機。該機座艙狹窄、飛行性能差、發動機不可靠、動作遲緩笨重，但強大的火力和裝甲使它符合反坦克作戰要求。主要在蘇聯前線使用，損失很大。一共製造了879架。