Flyoperationer, enhver form for militær flyvning med bemandede fly. Det bemandede fly er det mest alsidige af alle militære våben- og materielsystemer og kan derfor indgå i alle grene af et lands eller en alliances forsvarsstyrker. Væbnede flyoperationer omfatter bekæmpelse af fjendtlige fly i luften, fjendtlige styrker, anlæg og kommunikationslinjer på jorden og fjendtlige styrker til søs. Større lande besidder i reglen specialiserede fly til løsning af hver enkelt af disse opgaver, mens mindre lande ofte anvender såkaldte multi-rolle-fly. Fx kan det danske flyvevåbens F-16 med skiftende bevæbning og udrustning anvendes til løsning af samtlige de nævnte opgaver og endda derudover, udrustet med kameraer og andet observationsudstyr, udføre rekognoscering og overvågning af store områder. Flyoperationer omfatter tillige militær transportflyvning, nedkastning af faldskærmstropper og forsyninger samt flyvninger med det formål at udføre elektronisk forstyrrelse af radar-, kommunikations- og ildledesystemer.