空中加油，也稱為飛機空中加油或Aircraft aerial refueling，是一架飛機在空中飛行中向另一架飛機或幾架飛機（或直升機）補給燃油的過程。這種技術主要用於增大受油機的航程、延長作戰飛機的續航時間、提高生存能力、增大軍用飛機的有效載荷或載彈量，解決載油量和攜帶武器之間的矛盾，以及加大作戰飛機的機動性。空中加油已成為現代戰爭中的重要支援力量和一項非常有效的手段。
空中加油技術主要包括接觸式和非接觸式兩種加油方式。接觸式加油是指加油機和受油機在相對速度較小的狀態下，通過專門設計的加油裝置進行對接，將燃油從加油機的油箱通過管道輸送到受油機的油箱。非接觸式加油則是指利用特殊的加油裝置，如高壓噴嘴或雷射照射等方法，將燃油直接噴灑到受油機的受油口，使其進行吸收。
空中加油的過程一般包括確定加油量和受油口位置、確定加油機、對接和連線、加油監控、以及對接斷開和脫離等多個步驟。