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航空作戦（こうくうさくせん）とは、航空戦力による軍事作戦全般を指す。空軍固有の作戦としては航空優勢の奪取や防空、広義の戦略爆撃（核攻撃、通常戦略爆撃、機雷海上封鎖、指揮/通信破壊などにより敵対国の戦争遂行力を破壊し、地上軍による占領を待たずに降伏せしめる攻撃）、航空支援作戦（航空兵站、戦闘捜索救難）などがある。また、陸上支援作戦（地上偵察・近接航空支援、航空阻止、空挺、空輸）、海上支援作戦（洋上偵察・対潜作戦・制海対艦攻撃・航空掃海）など多岐にわたる支援作戦もある。敵の組織的な戦力を破壊することで敵の戦力を弱めたり、継戦能力をなくしたりすることで地上部隊や海上部隊の戦闘を支援する事を「戦術航空支援」と呼ぶ。
航空優勢の確保

航空優勢とは、従来は制空権とも呼ばれていた概念で、ある範囲の空域において敵航空戦力に有効な航空作戦を実施させない状態を指す。

逆に言えば、航空作戦を有効に実施するためには航空優勢の確保は必須の要素である。
航空基地攻撃/航空基地防衛

航空優勢確保のための一手段として、敵航空基地を（しばしば奇襲的手段も用いて）攻撃し、敵航空戦力の覆滅または無力化を図るものである。当然、これらから味方の航空基地を防御する作戦も航空作戦に分類される他、さらに広義には基地の能力を保全する為に、基地施設に偽装や補強を加えたり（基地防護）、戦闘により損傷した施設の修復（被害復旧）も、基地防衛作戦に含まれる。

如何に高性能の戦闘機でも地上に居るときは二流の攻撃機に空爆破壊されてしまうので、攻撃側はステルス戦闘機または巡航ミサイル等による奇襲で防衛側空軍の滑走路/を破壊し、次項のSEADを行って、一時的に離陸できない防衛側の戦闘機/早期警戒機を地上破壊しようとする。奇襲性を重んじるため、開戦早々に行われる場合が多く、防衛側の防空網がまだ無傷で、攻撃側にとっても危険が大きいため、最近は無人攻撃手段の巡航ミサイルやレーダーに察知されにくいステルスを使う場合が多い。かつては妨害電波で防衛側のレーダーを撹乱して侵入したが、最近は妨害電波発生源に誘導するミサイルも出来たので妨害電波戦術は意見が分かれるところであろう。

一方、防衛側は早期警戒機などで攻撃を察知して、戦闘機/攻撃機/早期警戒機等を（滑走路/管制塔が破壊される前に）離陸して「空中退避」したり、地対空ミサイルがSEADを避けながら、巡航ミサイルや侵入機を撃墜して指揮/通信系統や（場合によっては離陸できなくなった）味方の航空戦力を守る。

攻撃、防衛共にその主体が基地という地上の施設そのものにあるため、BLU-107 デュランダルのような基地攻撃専用の兵器や、VADSのように基地防御に特化した兵器の他、通常の陸戦兵器が用いられる。ただし、基地攻撃の手段として空爆が行われたり、その爆撃を阻止するため敵軍と自軍の戦闘機の間に空中戦が起こるなど、どこまでを基地攻撃・基地防衛作戦に含めるかの明確な基準は無い。

例

巡航ミサイル・精密誘導弾道弾などで敵航空基地の管制塔・レーダーサイト・滑走路などを破壊し、一時的に離陸不可能な状態に追い込む

敵航空基地を守る防空施設を破壊または無力化する

離陸できない敵航空戦力を地上破壊して大打撃を与え、絶対的航空優勢を確保する（第三次中東戦争など、開戦時の航空奇襲により、敵航空戦力を地上破壊して一気に航空優勢を確立した事例もある）

敵防空網制圧「ワイルド・ウィーゼル」も参照

敵防空網制圧 (Suppression of Enemy Air Defence, SEAD) は、特定地域の敵防空システムを物理的、電子的な手段によって無力化、撃破する活動である。敵の地対空ミサイルや対空火器 (AAA) 射撃統制システムのような地上電磁波放射装置を探知し、HARMのような対レーダーミサイル、または精密誘導爆弾などによって攻撃を加える。