如今全球现役的空中加油机有上千架，拥有加油机的国家也有十几国，例如美国、俄罗斯、中国、英国、法国、沙特阿拉伯、以色列等。其中美国是名副其实的空中加油机大国，其操作数量占全球空中加油机总数的四分之三。美国陆海空三军使用的空中加油机主要有波音公司的 KC-135E/R 与 KC-10、洛马公司 KS-3B 与 KC-130H 等，这些加油机都曾在海湾战争中使用过。长期以来能够独立发展空中加油机及技术的国家主要是美国、英国和俄罗斯，其他国家或地区主要是使用他们的成品和设备.
中国空军目前拥有两种型号的空中加油机，一种是自主研发国产的轰六U空中加油机，一种是苏俄技术的伊尔78空中加油机。这两种空中加油机都是采用较为普遍的软管-浮锚式加油系统模式。其优点是一架大型加油机上可装置数套加油设备，可以同时给几架战机加油。由于加油机与受油机存在相对运动，采用具有柔性的软管衔接安全性好。缺点是对大气乱流相当敏感，衔接时比较困难，对飞行员的操作技术要求高；其次是输油速度慢，约为每分钟1 500升左右，因此给大型军机加油时需要较长的作业时间。
与软管加油技术相对应的是飞桁式加油系统，也就是硬管加油技术，目前仅有美国掌握并应用硬管加油制造技术。硬管加油具有输油速度快，可达到每分钟 6000 升左右，因为是使用刚性杆，所以对空气乱流不大敏感，并有衔接操纵方便等优点。其缺点是一次只能给一架战机加油，通用性差，并且需要有受过专业训练的加油操作员。美国空军军用航空器大部分采用此种方式执行空中加油任务。但有确切消息称，中国空军已经掌握了硬管加油技术，未来将装备在新一代国产空中加油机上。
不论空中加油机是采用上述任一种的空中加油设备或作业方式，现代化的空中加油作业仍然需要飞行员正确且细心的操作，需要加油机与受油机的配合协调，才能安全完成加油任务。过程大致如下：首先是加油机和受油机必须依照预定时间在预定地点会合，才能进行空中加油作业。然后受油机和加油机实施衔接，衔接成功之后加油系统依据信号自动接通油路。加油完毕后，受油机依据加油机的指挥进行脱离，整个加油过程便顺利完成。
2013年3月17日，美军一架KC-135加油机在马里执行支援任务，为一架法国空军的阵风战斗机进行空中加油。不料在加油过程中这架阵风突然向左翻滚，导致授油接口脱落，阵风加油管授油口也造到损坏。
空中加油，就是加油机将通过加油设施将油料输送给另一架飞机。掌握空中加油技术之后，被加油的飞机不再受到起飞时机内最大燃油的限制，可大大提高航程和作战半径。陆地上的加油技术相对简单，但空中加油受到湍流、加油机和被加油飞机的运动、加油设施运动的影响，这个过程其实非常不容易，没有熟练的技术是不行的。下面请看动图。
空中加油期间晃来晃去的B-1B轰炸机，飞机在空中像树叶一样飘来飘去，废了老劲。
好不容易对上，结果又错开了。
如果是采用软管加油，期间出现故障，软管会到处乱飞，油料洒得遍机头都是。
伸出加油管的时候，管子脱落的现象也时有发生。
加油出现故障，有的时候飞机也会受伤，这架CH-53就因为机身晃动，而导致受油管被旋翼打断。
飞机和加油管晃来晃去，总是对不上。
不就是吃口“油”吗，真是折腾死人了。
图为B-1B在加完油之后，做一个侧翻，向加油机致谢，然后飞走。
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