一、陸軍航空兵編制
飛機3-4機爲1小隊，9-12機爲1中隊，2-4中隊爲1大隊（12年後改稱聯隊）。
飛艇2-4艘爲1中隊，2-4中隊爲1大隊（12年後改稱聯隊）。
若幹航空浮空大隊（聯隊）混編成航空集團，集中使用於某戰役方向。
亞俄戰爭時，配屬給各野戰軍或方面軍的航空浮空部隊稱“航空浮空羣”或“集羣”，由數量不等的中隊、大隊、集團混合編成。
戰鬥機中隊通常爲12機，偵察聯絡、轟炸、運輸機中隊通常爲9機。
中隊由中隊部、飛行組和整備組構成，戰鬥機整備組通常編制70名。
聯隊部有直屬機，以4中隊的戰鬥機聯隊爲例，4箇中隊編制48機，聯隊部直屬6機，合計54機。
4中隊的偵察轟炸聯隊通常編制1中隊偵察機和3中隊輕轟炸機，4箇中隊編制36機，聯隊部直屬4機（偵察2輕轟2），合計40機（偵察11機、輕轟29機）。
4中隊的重轟炸聯隊，4箇中隊編制36機，聯隊部直屬4機，合計40機。
陸軍航空部隊行政上直轄陸軍部航空廳，由陸軍航空總監負責行政指導和監理，戰時由各編成部隊指揮官指揮作戰。
陸軍航空總監：王昇平上將（飛機派）。
副監兼陸軍副參謀長：郭志飛上將（飛艇派）。
珍珠港事件前，陸軍航空兵有100個航空中隊，約1100架作戰飛機。
其中：
偵察聯絡機中隊15個，編制135機。
戰鬥機中隊30個，編制360機。
轟炸機中隊50個，編制450機（其中輕轟30箇中隊270機，重轟20箇中隊180機）。
運輸機中隊5個，編制45機。
另各聯隊部、航空集團司令部直屬150架各型機。
中隊番號說明：12年起統一編成三位數番號，其中：
偵察機爲1字頭
戰鬥機爲2字頭
輕轟炸機爲3字頭
重轟炸機爲6字頭
聯絡運輸機爲8字頭。
飛艇爲9字頭。
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另有15個浮空中隊，42艘作戰飛艇。
其中，特務飛艇3箇中隊，共6艘，編成第八特務聯隊，直轄大本營。
戰略攻擊飛艇6箇中隊，共12艘，編成第一和第二特務聯隊，直轄大本營。
戰術攻擊飛艇6箇中隊，共12艘（ftg3強雲），編成第1和第2浮空聯隊。
偵察攻擊飛艇6箇中隊，共12艘（ftg2紫雲改造），編成第11和第12浮空聯隊。
戰前將90個航空中隊和12個浮空中隊編入四個航空集團，10個航空中隊和9個浮空中隊直轄大本營。
其中，大本營直轄部隊爲
第1空運聯隊（第801-804空運中隊，40機）
第8戰鬥機聯隊（第225-228中隊，54機）
獨立第252戰鬥機中隊（12機）
獨立第810空運中隊（9機）
以上合計115機。
另有第1、2、8特務聯隊，合計6艘特務飛艇和12艘戰略攻擊飛艇。
四個航空集團編制如下：
*第一航空集團，預定用於西伯利亞方面（15年初一度用於菲律賓方面）。
司令官梁萬天中將（飛艇派）。
集團司令部直屬16機（偵察聯絡6，戰鬥4，運輸6）
下轄：
第1戰鬥機聯隊（第201-204中隊，54機）
第2戰鬥機聯隊（第205-208中隊，54機）
第1偵轟聯隊（第101偵察中隊，第301-303輕轟中隊，共偵察11輕轟29機）
第3偵轟聯隊（第103偵察中隊，第307-309輕轟中隊，共偵察11輕轟29機）
第5偵轟聯隊（第105偵察中隊，第310-312輕轟中隊，共偵察11輕轟29機）
第51重轟聯隊（第801-804重轟中隊，40機）
第53重轟聯隊（第809-812重轟中隊，40機）
第56重轟聯隊（第817-820重轟中隊，40機）
獨立第251戰鬥機中隊（12機）
獨立第151、153偵察聯絡中隊，共18機
以上35箇中隊合計戰鬥機124架，偵察聯絡機57架，輕轟87架，重轟120架，運輸機6架。
另有第1、2、11、12浮空聯隊，共12箇中隊24艘飛艇。
*第二航空集團，預定用於中亞方面（15年初一度用於菲律賓方面和東印度羣島方面）。
司令官方永楊中將（飛艇飛機騎牆派）
集團司令部直屬12機（偵察聯絡6，運輸6）
下轄：
第3戰鬥機聯隊（第209-212中隊，54機）
第2偵轟聯隊（第102偵察中隊，第304-306輕轟中隊，共偵察11輕轟29機）
第6偵轟聯隊（第106偵察中隊，第313-315輕轟中隊，共偵察11輕轟29機）
獨立第155偵察聯絡中隊（9機）
以上13箇中隊合計戰鬥機54架，偵察聯絡機37架，輕轟58架，運輸機6架。
*第三航空集團，預定用於馬來亞方面（15年初一度用於法屬印度支那方面）。
司令官遊緩中將（飛機派）
集團司令部直屬12機（偵察聯絡6，運輸6）
下轄：
第5戰鬥機聯隊（第213-216中隊，54機）
第6戰鬥機聯隊（第217-220中隊，54機）
第7偵轟聯隊（第107偵察中隊，第316-318輕轟中隊，偵察11輕轟29機）
第8偵轟聯隊（第108偵察中隊，第319-321輕轟中隊，偵察11輕轟29機）
第10偵轟聯隊（第110偵察中隊，第325-327輕轟中隊，偵察11輕轟29機）
第52重轟聯隊（第805-806重轟中隊，40機）
第55重轟聯隊（第813-816重轟中隊，40機）
獨立第152偵察聯絡中隊（合計9機）
以上29箇中隊合計329機戰鬥機108架、偵察聯絡機48架、輕轟炸機87架、重轟炸機80架、運輸機6架。
*第五航空集團，預定用於緬甸方面（15年初一度用於法屬印度支那方面）。
司令官馬恆明中將（飛機派）
集團司令部直屬10機（偵察聯絡4，運輸6）
下轄：
第7戰鬥機聯隊（第221-224中隊，54機）
第9偵轟聯隊（第109偵察中隊，第322-324輕轟中隊，共偵察11輕轟29機）
第11偵轟聯隊（第111偵察中隊，第328-330輕轟中隊，共偵察11輕轟29機）
獨立第156偵察聯絡中隊（9機）
以上13箇中隊合計戰鬥機54架，偵察聯絡機35架、輕轟炸機58架、運輸機6架。
二、海軍航空兵編制
海軍航空兵的編制在1912年以前與陸航相近，1912年重整後自成一格。
單位編制方面，以2-3機編爲小隊，6-18機編爲中隊，若幹同型或非同型中隊編爲聯隊，其中艦載機中隊、聯隊與母艦共同編爲（艦隊）航空戰隊，若幹基地航空聯隊附若幹獨立中隊編爲（基地）航空戰隊，若幹航空戰隊按戰役需要編爲航空艦隊。
此外，中隊番號編列也與陸軍有所不同：
艦戰：1字頭
水偵：2字頭
艦偵：3字頭
艦攻：5字頭
陸攻：6字頭
陸偵：7字頭
飛艇：8字頭
水戰：9字頭
珍珠港事件前，海軍航空兵主戰兵力800餘架飛機和24艘飛艇分屬三個航空艦隊和四個獨立航空戰隊，行政上由海軍部航空廳指導監理，具體指揮交由聯合艦隊司令部。
三個航空艦隊編制如下：
*第一航空艦隊，
司令官梁書銘中將。
下轄：
第一航空戰隊，司令官畢凌波少將。
大鵬號配屬艦載第1聯隊，聯隊長蔡勇上校。
第501艦戰中隊（6機），首席王牌東方明中隊
第503艦戰中隊（6機）
第504艦戰中隊（6機），二號王牌蔡國蘭中隊
第115艦攻中隊（9機）
第116艦攻中隊（9機），祁鵬中隊
第117艦攻中隊（9機），祁冰、陸國平所在中隊
第118艦攻中隊（9機）
第119艦攻中隊（9機）
第301艦偵中隊（6機）
雲鵬號配屬艦載第2聯隊，聯隊長司徒祺上校
第502、505、506艦戰中隊，各6機
第101、102、103、105、106艦攻中隊，各9機
第302艦偵中隊，6機
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第二航空戰隊，司令官東方高少將。
金隼號配屬艦載第3聯隊
第512、513艦戰中隊，各6機
第111、112、113、120艦攻中隊，各9機
第305艦偵中隊，6機
銀隼號配屬艦載第5聯隊
第515、516艦戰中隊，各6機
第107、108、109、110艦攻中隊，各9機
第303艦偵中隊，6機
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以上兩個航空戰隊共編制32箇中隊合計246機，其中：艦戰10箇中隊60架，艦攻18箇中隊162架，艦偵4箇中隊24架。
一航艦直屬預備隊（輪換上艦並作爲新艦載聯隊編成基礎）：
第507、509、510、511、512艦戰中隊
第121、122、123、125、126、127、130艦攻中隊
第306艦偵中隊
共12箇中隊90機，其中艦戰5箇中隊30架，艦攻6箇中隊54架，艦偵1箇中隊6架。
*第三航空艦隊，
司令官凌翼少將
直屬水偵6，陸偵6。
下轄：
第七航空戰隊
戰隊直屬6架陸偵
陸基101聯隊
轄第651-656陸攻中隊，各9機，合計54機。
陸基102聯隊
轄第657-662陸攻中隊，各9機，合計54機。
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第八航空戰隊
戰隊直屬2架水偵
第1水機混成聯隊，轄第211-213水偵中隊，共18機。
第1海軍浮空聯隊，轄12艘ftg2紫雲改裝的巡邏飛艇
第2海軍浮空聯隊，轄12艘ftg3強雲改裝的巡邏飛艇
獨立第221水偵中隊，6機。
獨立第901、902水戰中隊，共12機
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以上兩個戰隊合計108架陸攻，32架水偵、12架水戰、12架陸偵和24艘飛艇。
*第五航空艦隊（基地航空部隊，配屬東海方面艦隊）
珍珠港事件前
下轄的第9航空戰隊擁有50架各式飛機，分散部署在東海方面各前線島嶼。
第10航空戰隊即檀香山航空隊，此時編制約100機，夏威夷羣島平定後立即進駐。
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4個獨立航空戰隊包括：
*第三航空戰隊，28機，編入主力部隊
海鷹配屬第201水偵中隊，14機
獵鷹配屬第202水偵中隊，14機
*第四航空戰隊，28機，編入主力部隊
神鷹配屬第203水偵中隊，14機
金鷹配屬第205水偵中隊，14機
*第五航空戰隊，12機，編入東海方面艦隊
飛鷹配屬第207水偵中隊，6機
天鷹配屬第206水偵中隊，6機
*第六航空戰隊，即配屬東南方面艦隊的拉包爾航空隊，珍珠港事件前兵力較薄弱，僅直轄3架陸偵、9架陸攻，以及3個水機中隊：
獨立第223、225水偵中隊，共12機
獨立第903水戰中隊，6機
合計30架飛機。
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此外，部分巡洋艦以上水面艦只共搭載有以單機或小隊爲單位的水偵50架以上。