將裝有各種專用設備的航空器，直接用於農業生產和農業科學實驗的作業飛行。所用航空器主要是飛機，也曾少量使用熱氣球、飛艇等。農業航空能極大地提高勞動生產率，能在防禦自然災害和防治有害生物、改善人類生活環境和生態平衡方面發揮重要作用，並為農業生產、建設提供運輸手段。
發展概況 1911年德國人最早提出用飛機噴撒化學藥劑，以控制森林害蟲的計畫。1918年美國用飛機噴藥防治牧草害蟲取得得成功，隨後加拿大、蘇聯等國相繼將飛機應用於農業。第二次世界大戰後，各種殺蟲劑、殺菌劑和除草劑大量問世，要求用高效能的噴撒機具來滿足植物保護工作的需要；與此同時，大量軍用飛機和駕駛員轉向農業，遂使農業航空迅速發展。50年代開始設計制造專用和多用途農業飛機。50年代末，直升機也加入農業航空行列。至1983年，全世界擁有農用飛機約32000架，作業總面積56.25億畝，約占世界總播種面積的25％。
中國的農業航空事業開創於50年代初。1951年開始用於防治東亞飛蝗；1952年開展航空護林。1956年中國民用航空局設立專業航空機構，開展多種農業航空業務。至1985年止，已有6個機種200多架飛機在全國除臺灣、西藏外的28個省(自治區)、市進行農業作業飛行54.5萬小時，累計作業面積達20億畝以上。
為適應世界農業航空事業的發展，1960年在荷蘭首都海牙成立瞭國際農業航空中心(IAAC)，創辦瞭《農業航空》雜志。1976年該中心遷入英國克蘭菲爾德技術學院，開展學術研究，培訓專業技術人員，交流世界各國農業航空應用技術經驗等。自80年代以來，隨著科學技術的發展，在一些國傢的農用飛機上已采用彩色氣象數字雷達、固體數字測距儀和電子導航等先進技術裝備，並進行夜間作業飛行。為適應農業現代化建設的需要，遙控飛機模型、充氦飛船和空間衛星等現代航空器也用於農業，開辟瞭航空遙感新業務。
特點 同地面機械作業相比，農業航空作業具有速度快、作業范圍寬、用工少、效率高、作業成本低、經濟效益高等優點。一架運-5型農用飛機用於水田化學除草時，一般比人工除草每畝節省人工1～1.3個，節約藥劑約20％，由此取得的增產收入常可達飛機作業費用的2～3倍，且藥劑分佈均勻，不損傷農作物，也不壓實土壤，還能完成地面力所不及的作業項目。缺點是作業時易受氣象因素、作物佈局的限制和高壓輸電線路及林帶等障礙物的影響。
農用飛機的性能和類型 農業航空一般是在距地面或水面50米左右的高度進行超低空作業飛行。因此對農用飛機的性能要求是：重量輕，有效載荷大；起飛著陸性能好，能在簡易機場的短跑道上滿載起降；最小安全速度低；低空飛行性能好，操縱靈活；駕駛員視野廣闊，通信導航設備良好；價格低廉，使用經濟；能滿足農業生產和農藝要求；通用性好，經簡單改裝，還能執行非農業飛行任務。飛機可分為定翼式（又分雙翼、下單翼和上單翼3種）和旋翼式（即直升飛機）兩類。
定翼式飛機 多數是裝備活塞式單發動機、單座、下單翼和後三點固定式起落架的小型飛機。發動機軸功率通常為150～400千瓦，起飛全重2000千克左右，裝藥量700～900千克，起飛滑跑距離150～250米，飛行速度150～200公裡／小時，失速速度65～100公裡／小時，作業幅寬17～30米。這類飛機價格低廉，性能穩定，生產率高，經濟性能好，能低空飛行，以滿足農業生產的技術要求。大、中型農用飛機的作業幅寬可達50～70米。
旋翼式飛機 同定翼式飛機相比有明顯的優點：起飛不用跑道，操作機動靈活，可任選高度和方向飛行，並能在山區、沼澤或復雜地形區作業。當低速飛行作業時，利用飛機旋翼產生的下沖氣流擾動植株，能把藥物送進密集叢中和葉片背面，且分佈均勻，飄失少，效果好。但旋翼式飛機的售價高、耗油量大，因而在同樣載荷下，其作業成本比定翼式飛機高3～5倍。
農用飛機噴施設備 要求啟閉迅速，噴施物縱向分佈均勻，部件使用壽命長，互換性能好，維修調節方便，容器和管路密閉性好，防腐蝕性強，工作穩定可靠。有施撒幹物料設備和噴液設備兩種。
幹物料施撒設備 由錐形料箱、風車、攪拌裝置和噴撒部件（風筒）等組成（圖1）。盛裝幹物料的料箱底部有電動（或冷氣）開關對開插板式閘門。閘門打開後，幹物料在重力、氣流吸力或機械推力作用下，經調量圓盤下落，進入魚尾狀噴撒部件，在螺旋槳葉高速轉動和飛機前進速度產生的氣流沖擊下散開，呈均勻帶狀沉降到作業區。主要用於噴撒農藥粉劑、粒劑、微粒劑，以及種子、肥料、毒餌等散粒幹物。由於粉劑農藥容易飄失，影響作業質量的效果，已逐漸被液劑農藥所代替。
噴液設備 由錐形液箱、風車、液泵、攪拌器和噴灑部件(噴管)等組成（圖2）。液箱中的藥液經離心式液泵加壓後，通過噴管抵達各噴頭噴出，並在飛機螺旋槳葉高速轉動和飛機前進速度產生的氣流沖擊下，進一步霧化為帶狀彌霧沉降在作業區。噴液設備按單位面積藥液用量分常量（大於2千克／畝）、微量(小於0.35千克／畝)和介於兩者間的低量3種。常量和低量主要用於噴灑各種乳劑、可濕性粉劑、性引誘劑、有機和無機鹽類等水釋劑，所用藥液濃度比地面機具噴灑的藥液濃度高20～30倍。微量主要用於噴灑低揮發性油制劑，多為高濃度原藥。為提高飛機噴灑效率，並以最小藥量獲得最佳效果，噴液設備正向低量和微量發展。微量噴液設備要求其可以在一定范圍內調節霧滴大小，使霧滴流量精確穩定，且備有回流和過濾裝置，使用的噴頭類型有轉籠式噴頭圓錐霧和扇形霧液力噴頭等。轉籠式噴頭有電動和風動兩種，其中風動轉籠式噴頭也適用於低量噴霧。通常是在下機翼後緣左、右各裝3個噴頭，每個噴頭有5片槳葉，在空心軸上高速旋轉，並罩在籠式鈹青銅或不銹鋼絲內。在正常作業飛行速度下，槳葉迎角為25°～50°時，轉速為3700～8400轉／分，使通過空心軸噴出的藥液霧化為70～120微米的微細霧滴。改變槳葉的長度或迎角的大小，就可調節霧滴大小。防治飛翔害蟲的霧滴直徑為30～60微米，防治農林害蟲為80～120微米，使用內吸殺蟲劑時霧滴直徑為120～150微米。
作業的組織和實施 農用飛機在作業過程中，除機組人員外，還要配設組織指揮、後勤供應、拌藥供藥、信號聯絡和質量檢查等人員。執行任務的飛機駕駛員，除要熟練地掌握駕駛技術外，還需具備超低空作業飛行的技術和關於植物保護等方面的農業知識。適合飛機作業的地區應是地勢平坦、障礙物少、地塊面積大，且作物連片種植的農林牧區；廣袤的沙漠、浩瀚的水域、泥濘的沼澤和地形復雜的偏遠山區上空也能飛行作業。一般采用分段穿梭、包圍或串連等飛行作業方法（圖3）進行針對性或飄移性噴施。定翼式飛機還需配置數百米長的土質或草地簡易跑道；旋翼式飛機隻需一塊直徑略大於旋翼的停機坪。植保作業時間，一般在日出前半小時或日落前半小時內進行，如具備條件，也可在夜間作業。作業時要求的風速：噴粉不超過3米／秒，噴液或微粒劑不超過4米／秒，撒粒劑不超過5～6米／秒。噴藥後8小時內無雨，噴撒礦物肥料則選在雨前進行。
飛機作業通常都以地面信號作標志，將藥物、種子、肥料等噴施在預定地段。常用的地面信號有旗幟、煙、氣球和紙標等。標志的設置或每次移動距離根據有效工作幅寬和地形確定：在地勢平坦的農區、牧區視野開闊，以移動式信號為主，信號隊由數人組成，每公裡站立一名，持旗直線排列，由下風向往上風向移動。山區地形復雜，常用固定式信號，每隔一定寬度設置一組不同顏色的信號標記，以示作業和分辨作業架次。美、英、蘇等國已采用電子自動定位導航系統，在地面小型電臺網的同步工作下，進行雙曲線導航作業。
主要作業項目 農業航空在農、林、牧、漁業生產中的作業項目已發展到10多類100餘種。主要用於防治植物病蟲害、飛機播種及造林種草、化學除草、脫葉催熟、根外追肥及噴施植物激素、人工降雨、護林防火、空投親魚魚苗、航空遙感等方面。此外，飛機在有些國傢還被用於繁殖生物、吊運電柱、修理山崩、巡護高壓輸電線路、放牧畜群、消除冰雹、防霜防凍等作業項目。
防治植物病蟲害 飛機施藥主要用於撲滅遷移性蝗蟲、暴食性粘蟲和毀滅性松毛蟲等大面積為害的蟲災。在中國用飛機噴藥，結合興修水利和墾荒、改造作物栽培制度等措施，到1966年已基本消滅瞭蝗蟲災害。用飛機噴灑白僵菌或松毛蟲桿菌等生物制劑，對防治玉米螟和松毛蟲為害起瞭很大作用。在林區，有時還用飛機投放或噴撒人工培育的赤眼蜂寄生卵卡或卵囊，控制松毛蟲為害。1976年起用微量設備噴灑敵百蟲、馬拉硫磷等農藥，對粘蟲、稻螟、棉鈴蟲、松毛蟲、土蝗和蚊繩等10餘種害蟲進行瞭防治。截至1982年末，中國用飛機微量滅蟲面積已達3270萬畝。
在草原林區，鼠類一般在早春冰雪融化、青草、綠葉未現前存糧耗盡，這時可用飛機噴撒毒餌，噴撒後在噴撒地區內禁牧1個月。對某些不存糧越冬的鼠類，也可用飛機在秋末冬初或早春期噴撒毒餌除滅。
飛機播種及造林種草 用農用飛機從距地面25～30米的高度撒播水稻種子，有嚴格的要求。要根據側風角和側風風速修正航跡，準確掌握噴撒設備的開關時間，使種子墜落在預定地段上。飛機播種用的種子，要先脫芒，多用於水直播。旱直播時稻種要穿泥，防止播後灌水飄種。出苗後采用飛機化學除草、滅蟲和施肥等稱為航空綜合作業栽培。80年代以來，在原茬稻田上試驗推廣的免耕航空水直播比整地航空水直播更節省用工、用水，並能在寒地滿足水稻生育期的需要。播撒油菜等小粒種子，需用精密播撒器。用常規播撒器播撒時，種子應拌以細土或鋸末以便於達到受種量和使種子均勻分佈的要求。大麥、小麥等種子播種後，地面必須“撈”土覆蓋，以利發芽出苗。
飛機播種造林種草是模擬樹木和牧草天然飛子成林長草的特點，輔以地表處理的一種現代化直播造林種草方法。飛機播種造林可比地面人工造林能節約苗圃育苗時間和造林費用約90％，並能深入高山、深山、遠山區和人煙稀少的牧場、沙區作業，是綠化偏遠山區、荒丘，改良天然草場或建立人工草地的重要手段。
化學除草 用飛機噴施選擇性除草劑殺滅雜草。時時一般在小麥分蘗末期至拔節前，玉米，谷子、高粱等作物5～7葉期，大豆子葉出土前和水稻苗期等。為避免作物和林帶產生藥害，噴灑設備關閉必須嚴密，噴管內不存餘液，並嚴格按規定的風速和高度飛行。在開拓林緣防火道時或墾荒前，有時也用飛機噴灑除草劑，消滅灌木叢和雜草（見化學防治）。
脫葉催熟 在棉花或其他農作物生育後期，噴灑脫葉催熟劑乙烯利促使葉柄基部加快形成離層，葉子脫落，並使成熟期提前和一致，便於機械采收。飛機作業一般是在單株棉鈴吐絮50～60％、氣溫20～25℃和土壤含氮量最低時進行。此外，在小麥蠟熟多雨季節，也可用飛機噴施催幹劑百草枯等，對植株進行催幹處理。
根外追肥和噴施植物激素 在牧區對過載或退化牧場用飛機噴灑氮、磷、硼肥等，以補償農作物結實期間所需的大量養料，可促進作物早熟，減少早霜或幹熱風為害造成的損失，對提高牧草產量和質量也具有重要作用。
人工降雨 當雲中降水條件不足，用飛機在雲中飛行擾動和攪拌空氣，播撒催化劑，可促進雲中冰晶或雲霧滴迅速形成雨雪下降。人工降雨分冷雲和暖雲降雨兩類。對溫度低於0℃的冷雲，可用碘化銀、介乙醛、幹冰類型的催化劑，利用冰晶效應，催化降雨。對高於0℃的暖雲，可用鹽粉、尿素或氯化鈣等催化劑，利用“碰並”效應，促使形成雨滴下降。通常選擇對流雲系中的深厚層狀雲或濃積雲催化。采用包圍或蛇形等作業方法，將催化劑從尾艙底部開口噴出。用飛機進行人工降水要求有夜航和導航設備完善的機場和堅固的瀝青或水泥跑道道面；有廣佈的氣象網點提供天氣實況；飛機載重可飛高度在3000米以上；機艙和其他接觸藥物部件用油漆、漆佈或塑料等防腐。中國利用飛機進行人工降雨是1958年開始的。對深厚層狀雲系播撒催化劑，可增大降水量10～20％；對旺盛濃積雲催化，可增大降水量1～2倍。除緩和農牧區旱情外，在林區還有降低火險等級和滅火的作用。
護林防火 見森林火災預防和森林火災撲救。
空投親魚魚苗 飛機距水面10～12米高度飛行，從機艙門口將魚、水同時倒入養殖水面。多采用旋翼式飛機進行。
航空遙感 安裝在航空器上的遙感器不直接接觸所研究的目標，而通過感測其信息特征信號，經傳輸處理，取得對瞭解目標有用信息。農業上用於調查土壤、尋找水源、改善灌溉技術、對農作物收成估產、預報天氣、瞭解水域污染、探測植物病蟲害和森林火災（見森林航空攝影測量）、研究臺風與冰川形成和發展等。主要優點是：攝影范圍大，能迅速反映動態變化，影象信息量多，成圖迅速，收集資料不受地形地物限制。中國廣泛應用的航空攝影是航空遙感技術的一部分。被用作航空攝影的飛機要求機艙足夠寬大，操縱靈活，穩定性好，振動小。作業時使用預先劃定的測線圖飛行。按大、中、小3 種不同比例尺選擇高度層。通常用黑白底片自然光攝影，要求碧空晴天，水平能見度好。也可進行多光譜彩色攝影。中國現已能自行設計制造航空攝影儀器、多種遙感測試和處理設備，並已多次進行航空遙感試驗及測量。
發展趨勢 80年代以來，農用飛機朝著專用、小型、輕機體和采用高效率渦輪發動機的方向發展。在飛機上大量采用現代先進技術與裝備，進一步提高飛機的安全性、可靠性和經濟性，並著重解決霧滴飄移和作業信號定位自動化問題，將使農業航空在發展世界農業經濟、繁榮農業科學事業中日益發揮重要作用。