空軍作戰（air combat）在當地時間每8個小時（08:00、16:00和24:00)發生一次。每次戰鬥包括三個階段：探測-傷害-干擾階段，裝備損失-護航階段和地面任務階段。對於每個國家而言（儘管他們的首都所在的時區不同），都會依次完成下列每個階段。
探測並顯形敵機
探測使敵方飛機顯形,未顯形的敵機因為不可選中而免傷。
敵機可見度(有效探測百分比)取決於若干條件：
- 占領：占領空域中地區增加最多10%探測幾率（控制空域中全部地區時）。
- 雷達：雷達覆蓋地區增加最多50%探測幾率（雷達全覆蓋時）。
- 空軍任務：在空域執行任務的飛機數量增加最多80%探測幾率（當3000架戰鬥機在單一空域執行任務時，非戰鬥機計作0.5個戰鬥機）。
- （以上三個因素為疊加）
- 夜晚：夜晚降低20%探測幾率
- 不良天氣：不良天氣降低最多90%探測幾率
這個百分比的敵機顯形。敵機顯形百分比受到二次修正：
- 如果敵方有飛機執行地面任務且有戰鬥機奪取制空權，後者將全部可見。戰鬥機和轟炸機可來自不同國家。
- 執行戰略轟炸任務的常規轟炸機和艦載轟炸機受到「戰略轟炸可見性」修正（滲透轟炸學說：-50%）。
- 執行近地支援任務的飛機可見度*2。
- 執行港口襲擊任務的飛機可見度*10。
攻擊與干擾階段
我方空軍攻擊敵方，既包括擊落一定數量敵機，也包括干擾敵方地面任務。敵國包括任何交戰國和敵志願航空隊的派遣國（在擁有
喚醒勇虎dlc時）。
我方進入攻擊的戰機數量最多是敵方顯形戰機的3倍，因此至少80%的探測幾率對於空戰非常重要，敵機較少時更是如此。
我方沒有執行地面任務時,敵方執行攔截任務的戰機將不被攻擊。相對的，敵方沒有執行地面任務時，我方執行攔截任務的戰機也不會攻擊。主動參戰的艦載機（如奪取制空權任務的艦載機）可以將敵方參與海戰中所有的艦載機視為攻擊目標。每架飛機分別為其國家產生0.075點國家空軍經驗。空戰為雙方國家產生多倍的經驗。
出擊聯隊獲得0.4點聯隊經驗。聯隊按照對空攻擊和機動從高到低的順序順次對顯形敵機出擊，因此對空攻擊高的戰機造成的傷害普遍高於更多敵機顯形時才造成傷害的對空攻擊低的戰機。
出擊的飛機根據敵各空軍聯隊可見度的比例分配對空攻擊達成對敵機的傷害以及對地面任務聯隊的干擾。
被摧毀的敵機數量=（基礎傷害-機動減免+相對速度加成+絕對速度加成)*艦載機係數*0.01/ 敵機空中防禦 其中
- 基礎傷害：出擊數量✕對空攻擊✕0.2
- 機動減免：基礎傷害 ✕ 0.45 ✕ （min（防禦者機動 ÷ 攻擊者機動，4）-1）
- 相對速度加成：基礎傷害 ✕ 0.65 ✕ （min（攻擊者速度 ÷ 防禦者速度，3.5）-1）
- 絕對速度加成：基礎傷害 ✕ 0.025 ✕ min (攻擊方速度÷ 100 , 800 / 100)
- 艦載機係數：一般為1,海戰中航母的艦載機攻擊敵方航母的艦載機時為5,傷害為陸基戰鬥機的500%！
- 總傷害:出擊數量*對空攻擊*0.2*(1-0.45*(min(防禦者機動/攻擊者機動,4)-1)+0.65*(min(攻擊者速度/防禦者速度,3.5)-1)+0.025*min(攻擊方速度/100,800/100))
可見重型戰鬥機的機動造成的傷害通常只有同空中攻擊的戰鬥機的1/5，導致40重型戰鬥機對陣40戰鬥機非常吃癟。儘管如此,在工業強國對戰工業無能的對手時，重型戰鬥機可能會比戰鬥機效果好一點。
下列組成決定出擊造成的干擾值：
- 攻擊方速度：攻擊方速度除以800。
- 探測率
- 艦載因子：一般為4，艦載機攻擊艦載機時為8
[math]\displaystyle{ \text{干扰} = \text{攻击方数量} * (1 + \text{速度影响}) * (1 + \text{对空探测}) * \text{舰载因子} }[/math]
這使得我方探測對於我方造成的干擾至關重要，因為它大量增加攻擊敵方轟炸機的戰鬥機數量同時增加了每架飛機的干擾能力。
裝備損失與護航階段
戰機的護航/奪取制空權任務會降低敵方對轟炸機的干擾影響。盟國戰鬥機沒有護航效果。下列組成決定護航的抵消干擾效果：
- 基礎：2
- 速度因子：速度除以800
- 機動因子：機動除以100
- 攻擊因子：攻擊除以100
- 探測
[math]\displaystyle{ \text{干扰降低比率} = 2 * \text{护航飞机数量} * (1 + \text{速度因子}) * (1 + \text{机动因子}) * (1 + \text{攻击因子}) * (1 + \text{探测}) / \text{总计干扰量} }[/math]
所有轟炸機聯隊受到的干擾影響按照這個比率移除。這一階段不會重新計算主動護航的飛機數，而是按照空戰、干擾階段該國尚未被使用的飛機數量。
戰鬥機按敵機比例選擇攻擊時可能選擇執行地面任務的飛機種類,這會直接提供干擾值。制空權占優一方會用剩餘飛機提供干擾值.制空權劣勢一方不能護航體現為至少10%的制空權差距會導致護航效率歸零，導致地面任務的飛機受到全部的干擾。說白了就是制空權優勢一方可以護航。制空權劣勢一方的轟炸機裸奔。這在數千戰機空戰只有一百戰機轟炸時特別明顯。
所以在制空權處於劣勢但仍有多功能飛機執行奪取制空權任務時,受干擾的同種類地面任務多功能飛機可能比沒有這種多功能飛機執行奪取制空權任務時更多。
如果一支由王牌飛行員領導的聯隊至少損失了一架飛機，他們就有幾率在空戰中陣亡。這個幾率= 損失的飛機數 * 0.001 * 0.1 + 0.003。但由於四捨五入的問題，除非一次戰鬥該聯隊損失10架以上的飛機，否則這個概率通常就是0.3%。也就是說，一個王牌飛行員的存活期望是經受230次損失。
上一階段每點受到的傷害會導致一架飛機的損失。不足1點的部分是按概率計算的，即遭受1.2點傷害時80%的概率只損失一架飛機，20%的概率會損失兩架飛機，因此期望損失的飛機數為1.2架。
地面任務階段
這個階段終於輪到各位功能飛機選手大顯身手了，如CAS、戰略轟炸機等等。它們的聯隊會獲得0.28點聯隊經驗。之前階段敵方的干擾會降低它們的任務效果。在此階段，空軍聯隊可能會承受來自區域防空火炮、海軍防空火炮或師屬防空武器帶來的額外損失。
除了空投、空中布雷/掃雷任務以外的其他所有地面任務都需要選擇一個特定的目標。如果多個任務同時被指派，它們依據下列順序進行嘗試：
- 近地支援
- 戰略轟炸
- 襲擊艦艇/神風突擊
- 港口襲擊
- 空中補給
只有第一個提供有效目標的任務種類會執行，但一支聯隊可以在一次出擊中對同任務種類中多個目標實施打擊。舉例來說，大可不必為了支援多場地面戰鬥將CAS聯隊拆的很細，但也不能過於偷懶，讓一支大編隊海轟聯隊一部分去執行港口襲擊，另一部分去襲擊艦艇。
夜間時聯隊可能會難以發現它們的打擊目標，因此「對地攻擊瞄準」會受到-50%的懲罰，但是仍然會受到區域防空火炮的反制。
區域防空火炮
戰略轟炸、港口襲擊和空中補給任務會遭受區域防空火炮的反制。
造成傷害的可能性(C)和擊落的飛機數(D)取決於下列因素：
- 基礎傷害幾率：10%
- 命中概率修正：「防空火炮命中幾率係數」修正（每三個雷達科技提供+20%）
- 一個介於0%到100%的隨機數R
- 傷害因子：0.8
- 防空因子：對空中補給任務，計算它們所有目標地區的AA值（即使是友方地區）除以最大AA等級（5）（編譯者註：此處懷疑指的是空中補給計算全部區域平均，另外兩種僅計算敵方地區平均，未驗證，純屬猜想）。對於另外兩種任務類型，使用空域中敵方地區平均AA等級除以最大AA等級（5）。AA：防空火炮。
- 飛機的有效數量
- 傷害修正：「防空火炮傷害修正係數」修正（防空火炮2級和3級分別+10%）
- 空軍聯隊的防禦屬性
[math]\displaystyle{ C = 10\% * (1 + \text{命中概率修正}) * \text{防空因子} }[/math]
如果隨機數R小於C，就會產生一次命中，並帶有以下傷害（被擊落的飛機數量）
[math]\displaystyle{ D = max(1, \frac{0.8 * \text{防空因子} * \text{飞机数量} * R * (1 + \text{伤害因子})}{C * \text{空军联队的防御属性}}) }[/math]
計算期望時將命中時隨機數R簡化為平均為C的一半（這裡的R應該與上方計算防空火炮命中概率的隨機數R不同）：
[math]\displaystyle{ D = max(1, \frac{0.4 * \text{防空因子} * \text{飞机数量} * (1 + \text{伤害因子})}{\text{空军联队的防御属性}}) }[/math]
由於最小為1，因此小編隊轟炸機和戰略轟炸機（有較高的對空防禦）將會更頻繁的遭受最低一架的損失。
干擾傷害要素
地面任務聯隊可以通過自身的屬性進一步降低護航階段遺留下來的干擾影響。最終的干擾產生了一個傷害因子，並決定了任務中可造成的實際傷害（100%時為完全不受影響）。計算使用了下列數據：
- 干擾值：在護航階段剩餘的干擾數值。
- 防禦因子：空軍聯隊的防禦除以200。
- 攻擊因子：空軍聯隊的攻擊除以200。
- 速度因子：空軍聯隊的速度除以800。
- 空軍聯隊飛機的數量（尚未被任務效率降低的）
[math]\displaystyle{ \text{干扰伤害要素} = 100\% - \sqrt{\frac{\text{干扰值}}{10 * \text{飞机数量} * (1 + \text{防御因子}) * (1 + \text{攻击因子}) * (1 + \text{速度因子})}} }[/math]
空域中空軍詳情界面顯示的「被干擾的飛機」統計值為在相應的期間累積的所有任務和出擊中的[math]\displaystyle{ \text{飞机数量} * (1 - \text{干扰伤害要素}) }[/math]合計值。
制導導彈的干擾傷害要素永遠為100%，忽略任何對於它的干擾。