空中加油技術，是飛機通過加油機在空中完成燃料補充，用以提高續航能力和遠距離作戰能力的技術。這項技術最早用於跨大西洋商業飛行，二戰結束後，被普遍應用於軍事。如今，空中加油幾乎是所有大國遠距離部署轟炸機、運輸機、戰鬥機和偵察機的主要手段。空中加油機大部分是由載重量大、補給能力強的運輸機和轟炸機改裝而成，少部分由殲擊機改裝，利用其機動靈活性為同型號殲擊機加油。
目前，空中加油裝置主要有兩種：一種是軟管-錐管式（簡稱「軟式」），20世紀40年代末由英國率先研發，主要由一條22米至30米的軟管和一個錐形漏鬥組成。加油時飛行員只需將受油機前端受油口插入錐形漏鬥內，即可實現空中加油。美國海軍和世界大部分擁有空中加油機的國家普遍採用這種空中加油方式。其優點是飛機上不需要專門的加油員，且一架加油機可同時為2至3架飛機加油，但加油效率相對較低。由於軟管放出後受氣流影響大，對受油機飛行員超密集編隊技術及空中對接技術的要求很高。
另一種是伸縮管式（簡稱「硬式」），即在加油機尾部安裝一個伸縮套管，套管的末端有兩個對稱的短翼，操縱員可通過操縱短翼，使套管在一定角度範圍內移動。當受油機接近加油機尾部時，兩機相對位置保持不變，套管操縱員操縱短翼，將套管伸進受油機受油口。這種加油方式受空中氣流影響相對較小，對接操作比軟式加油更為方便。套管直徑較大，加油速度快，但一次只能為一架飛機加油。
不管「軟式」還是「硬式」，兩者有一個共同的前提，即加油機和受油機飛行高度、速度和方向均需高度一致，所處環境狀況也需相對穩定，且對飛行員操作水平有極高要求。
由於難度係數大，空中加油事故可謂屢見不鮮。即使是較早發展空中加油技術的英國，也常被曝出空中加油事故。2018年8月，英國皇家空軍一架F-35B戰鬥機從美國南卡羅萊納州跨大西洋飛回英國，在空中加油對接時，受油機探頭未能與加油機錐形浮錨對接成功，浮錨直接撞上F-35B戰鬥機機體表面，導致戰機隱形塗層遭到嚴重破壞。
美國空軍同樣無法避免這個問題。最驚悚的是在1966年，美軍一架KC-135加油機在地中海沿岸為B-52轟炸機進行硬式加油時，兩機發生碰撞事故，B-52轟炸機和KC-135加油機上的7名機組人員全部遇難。更嚴重的是，當時這架B-52轟炸機還掛載了4枚氫彈，其中兩枚墜地破損導致核汙染，另有一枚墜入地中海，美軍花費兩個多月才將其打撈起來。
去年9月29日，美國海軍陸戰隊一架F-35B戰鬥機在與一架KC-130J加油機進行空中加油訓練時發生碰撞，在加利福尼亞州東南部墜毀。KC-130J加油機的右翼兩臺引擎葉片全部損毀，最終迫降在一片農田中。這次事故雖未造成人員傷亡，但導致該架F-35B戰鬥機徹底損毀，無法修復。