空中加油机是专门用来在飞行中为其它飞机补充燃油的飞机。加油机多由大型运输机、战略轰炸机改装而成。空中加油机可使受油机增大航程，延长续航时间，增加有效载重，以提高航空兵的作战能力。
空中加油机的加油设备大都装在机身尾部，少数装在机翼下面的吊舱内，由飞行员或加油员操纵。加油设备主要有插头锥套式和伸缩管式2种。
世界上第一架空中加油机1923年在美国诞生。1923年8月27日，在美国加利福尼亚州的圣地亚哥湾上空，两架飞机在编队飞行，从在前上方飞行的飞机上垂下一根10空中加油机多米长的软管，后面飞机的后座飞行员站起身来用手捉住飘曳不定的软管，把它接在自己飞机的油箱上。在前后总共37小时的飞行中，两架飞机互相共加注了678加仑汽油和润滑油。这是航空史上第一次空中加油试验，那第一架空中加油机的代号为DH─4M。这时的加油过程全由人力操作，加油机高于受油机，靠高度差加油。这种加油方式很难实际应用。
发展
早期的空中加油都是由手工操作的，犹如进行惊险的空中特技表演，因此不可能得到普及。1933年，苏联一架TB－1式轰炸机采用A.H.扎帕诺万内研制的加油设备，成功地给一架P－5侦察机进行了空中加油。1934年，美国也研制出了空中加油设备。
在第二次世界大战期间，空中加油技术开始用于实战。战争中，美、英两国的许多轰炸机在大西洋上空进行空中加油，然后再对德国本上进行远程奔袭。
20世纪40年代中期，英国首先研制出“绞盘软管”式空中加油设备，安装在早期的空中加油机上。1948年底，美国空军从英国购买了全套空中加油设备，安装在自己的加油机上，组建了一个KB－29和KB－50加油机中队。
1949年3月2日，美国B－50轰炸机经KB－29M加油机的4次空中加油，实现了环球一周的不着陆飞行，航程达37532千米。此举标志着空中加油技术达到了一个新的水平。
20世纪50年代初，美国研制出更先进的硬管式（即伸缩套管式）空中加油设备。不久，苏联也研制出类似的加油设备。1957年1月，美国空军的5架B－52战略轰炸机从加利福尼亚州卡斯尔空军基地起飞，在加油机的支援下，作环球飞行。整个航程历时45小时15分钟。为保障这次实施全球空中打击的演练，美国空军共出动了98架KC－97加油机。此举在世界上曾引起极大的轰动。
20世纪80年代初，美国研制了新型KC-10A空中加油机，伸缩管主管长8米多，套管长6米多，套管伸出后，伸缩管的最大长度为14米多；总载油量16.1万千克，飞行半径3540千米，可输油90700千克。在60～80年代的几次局部战争中，美、英等国空军都使用过空中加油机。
随着空中加油技术的不断完善，加油机的作用越来越引起了人们的极大兴趣。许多航空专家把它称作是航空史上的里程碑。因此，在以后的几十年中，这种长翅膀的加油站在飞机家族中迅速庞大起来，并在许多次战争中立下了赫赫战功。