空中加油机和预警飞机一同，并称为现代空军的“力量倍增器”。加油机的重要意义在于，它可以在空中为各种飞机加油，从而大幅提升飞机的滞空时间，加大飞机的作战半径和打击效率，因此加油机是现代空军不可或缺的重要组成部分之一。
（由于飞机本身太小，载油量也少，因此轰油-6主要给歼-8和歼-10配套使用）
由于加油机需要携带大量的燃油，因此必然需要使用重型飞机进行改装，来充当加油机，而我国此前受技术和工业水平限制，一直没有可以改装加油机的大型飞行平台，在上个世纪末，我们的空军和海军只能使用轰-6轰炸机改装的轰油-6型加油机。轰-6飞机最大起飞重量仅有大约75吨，即便是拆除所有和轰炸有关的设备，改装成单纯的加油机，其最大载油量仅有36吨左右，扣除自身使用消耗，在距离基地1000公里的范围仅能为战斗机提供大约18吨燃油供应，只能为4架歼-8或者2架苏-30MKK级别的战斗机进行加油，完全不能满足大机群作战的需要。
（运-20战略运输机的量产装备，为中国空军提供了大型空中加油平台）
不过进入新世纪后，我们立项研制的新式的运-20战略运输机，目前解放军装备的运-20使用的是国产涡扇-18型发动机，该发动机是我国逆向测绘仿制的俄罗斯D-30KP-2型发动机，不过我国在仿制过程中对其进行了一定程度的结构优化，从而让该发动机的最大推力从原装的12.5吨提升到了13.2吨。运-20运输机装备4台涡扇-18发动机，其最大起飞重量可达195吨，最大商载可达55吨，因此运-20与俄罗斯伊尔-76、美国C-17并称为“世界三大200吨级战略运输机”。而有了运-20这种战略运输机以后，在其基础上发展大型加油机也就是顺理成章的事情。
（珠海官宣的运油-20大型加油机）
在上一届珠海航展时，解放军就已经展示了用运-20改装而来的运油-20大型加油机，由于运-20最大起飞重量高达195吨，所以运油-20的最大燃油载荷高达90吨，可以在距离基地1000公里的距离上，为战斗机提供足足75吨的燃油供应，这意味着一架运油-20就可以为6架歼-16加满油。而且除了歼-16战斗机外，运油-20还可以为空警-500预警机、轰-6N轰炸机等飞机进行空中加油，从而大幅提升这些飞机的作战半径。
（换装“大酒桶”的运-20B运输机）
虽然运油-20已经进入量产，但这并不是运-20运输机的最大功效，该机使用的涡扇-18发动机本身实际上是一个过渡型号，该机原计划配备的是我国独立研制的涡扇-20大涵道比涡扇发动机，由于涡扇-20的尺寸明显大于涡扇-18，因此涡扇-20也被军迷们戏称为“大酒桶”。一旦使用涡扇-20发动机，则运-20的最大起飞重量将会从现在的195吨提升到220吨，成为名副其实的“200吨级战略运输机”，同时最大燃油携带量也会从现在的90吨提升到110吨左右，这意味着同样一架运油-20在距离基地1000公里的空域，可以为8架歼-16加油，战术效率又有提升。
（网上流传的，换用涡扇-20发动机的运油-20B加油机）
目前装备涡扇-20的新式运油-20B型加油机已经在网络上曝光，这意味着该机很可能很快将会进入量产，而且值得注意的是，运油-20B加油机并不是像此前的运油-20加油机一样是专用的加油机，而是保留了尾舱门和装卸系统，其货舱内部则是安装了两个大型燃油柜，用来装载燃料。这样运油-20B除了可以作为加油机使用外，还可以拆掉燃油柜，充当普通的重型运输机使用，从而实现了一物多用，具备更高的适应性。
（歼-20一度被传安装有硬管加油系统，但如今证实该机也采用软管加油技术）
另外网络上一直传言称中国在搞和美国空军一样的“硬管加油技术”，不过现在看来，这个可能性可以说微乎其微。当今全球空中加油技术确实分为两个流派，一个是软管加油技术，另一个则是硬管加油技术，但是目前而言，只有美国空军采用硬管加油技术，其他国家甚至包括美国海军、陆军和海军陆战队都采用软管加油技术。硬管加油技术的最大优势就在于其效率更高，目前硬管加油的输油效率大概是软管的2倍，这对于一次加油只要三四分钟的战斗机而言，差别不大，但是对于一次就要加注几十吨燃油的轰炸机或者预警飞机而言，意义就很重要了，因为硬管加油技术可以把这些大型飞机的加油时间直接缩短一半。
（有了空中加油技术，解放军就能够走得更远）
不过就实际使用情况来看，由于我国空军和海军航空兵的战术飞机更多，所以对解放军而言，硬管加油的效率反而不如软管，即便是给空警-500和轰-6N加油，目前的软管加油系统也足够用了，所以从某种意义上看，换装了“大酒桶”的运油-20B已经基本达到了目前全球加油机的最先进水平，从其保留了改运输机的能力来看，硬管加油系统大概率是要技术封存了。