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  從運動學上來講,航空器的運動可以分解為三維空間內質點的平動和航空器以自身質心為中心的轉動。航空器姿態實際上就是指在不考慮與位置變化有關的平動情況下,航空器在以質心為原點的三維直角座標系中的轉動情況。換句話說,就是航空器繞通過其質心並相互垂直的三個軸的自由旋轉情況。為了能夠控制航空器姿態,駕駛員應能操縱航空器在這些軸上的旋轉運動。上述與航空器旋轉運動有關的三個軸與立體空間的三軸(Axis)是相同的,分別被大家稱為XYZ軸,其具體專用的三軸名稱為:  X軸稱為Longitudinal Axis軸(縱軸):從前至後穿過航空器。這個軸上的旋轉運動被稱為「滾轉」(Roll)。滾轉改變航空器機身平面相對於重力方向的角度。駕駛員可通過增加一側機翼升力並減少另一側升力來改變坡度。升力的差異導致航空器繞縱軸的滾轉運動。副翼是主要的滾轉操縱裝置。方向舵對滾轉也有副作用。大型飛機上,有時也採用開啟單側擾流板的方法加速滾轉。  Y軸稱為Lateral Axis軸(橫軸):從左右兩側穿過航空器。這個軸上的旋轉運動被稱為「俯仰」(Pitch)。俯仰改變航空器機頭在垂直面的上下運動的指向,即向上或是向下。升降舵是主要的俯仰操縱裝置。  Z軸稱為Vertical Axis軸(垂直軸):自上而下穿過航空器。這個軸上的旋轉運動被稱為「偏航」(Yaw)。偏航改變航空器機頭在機身平面上的指向,即向左還是向右。在固定翼航空器上,主要的偏航操縱一般是由方向舵來實現的。副翼對偏航也有副作用。  特別強調的一點是,這三個虛擬的軸是隨航空器一起運動的,而不是相對於地面靜止的。當航空器運動的同時,這些軸相對於地面不但位置上會發生改變,方向也會發生改變,但相對於航空器機身卻是沒有變化的。例如,當一個航空器左側機翼垂直指向地面時,此時航空器的垂直軸與地面平行,而橫軸則垂直於地面(不考慮機翼反角)。

  主操縱面通過鉸鏈、滑軌、鋼繩、液壓、線控等各種方式連線在機身上,所以它們可以移動並使流過的氣流發生偏移。這種氣流方向變化產生的不平衡力使得航空器繞有關軸線旋轉。

  航空器轉彎與船隻不同,航空器是三度立體空間,與二度空間操縱概念不一樣,航空器操縱轉彎主要裝置,不是方向舵,也不是使用副翼,是升降舵;簡單比喻,當航空器平飛時,單純的持續維持升降舵向後的操縱壓力時,即可完成一個向上垂直90度改變360度的平面即為「<unk>鬥」,這平面若為水平即為「平飛轉彎」,所以要操縱航空器轉彎的操作順序是:先以副翼建立航空器所需轉彎率的坡度後,同時增加應有的升降舵向心力即可進行「平飛轉彎」,因此航空器轉彎,副翼是建立飛機坡度時使用的,是轉彎的輔助裝置,飛機轉彎的主操縱面是「升降舵」。因為,僅僅操縱副翼建立航空器坡度後,航空器並不會轉彎,但因建立坡度後機翼升力減少,這時因地心引力的關係,較重的機頭會持續下垂,直至機頭垂直地面,應使用升降舵向後,使機頭向後以增加機翼上的升力,才能維持航空器「平飛」,此時會在水平方向上產生一個與偏轉坡度方向一致的分力,該分力垂直於航空器的飛行方向,這樣航空器就會在這個分力的作用下做向心運動,也就是「向心力」,從而導致航向改變實現轉彎。但以上的論述是理論,但航空器實際轉彎的操作概念及順序是:當航空器需要以多少轉彎率轉彎時,就應先建立應有的坡度,同時增加應有的升降舵向心力(增加G力)及適當推力,航空器即能達到所需的轉彎率、高度及速度的「平飛轉彎」;因此要增加轉彎率,坡度就需越大,也必須增加更多的升降舵向後力量,以增加向心力(G力),航空器轉彎就越快,像現行戰鬥機即需執行將近90度坡度及接近人體操作極限的9個G的小轉彎(急轉彎)實施戰鬥,而民航機通常僅需以30度坡度及稍大於平飛一個G的G力做平飛大轉彎即可,相同的速度與坡度,所有航空器的轉彎率、半徑都相同(各坡度所需G力可參考相關書籍),相同的,如果增加的向心力大於坡度所需G力即是「上升轉彎」,向心力小於坡度所需G力即是「下降轉彎」。

  有些航空器構型的主操縱系統是非標準的。例如有些航空器整個水平尾翼可以改變角度,而不在其後緣安裝升降舵。大多數超音速航空器都有全動水平尾翼。一些航空器有V型尾翼,在它們後緣上的活動部分整合了升降舵和方向舵的功能。三角翼航空器可能會在其機翼後緣有升降副翼,此裝置整合了升降舵和副翼的功能。

  

  配平操縱使駕駛員能夠在很寬的載荷和空速範圍內,平衡由機翼和操縱面產生的升力和拉力。這樣可以降低調整或保持希望的飛行姿態所需的力量。對於具有可逆操縱系統的航空器,通過配平可大大降低駕駛員在操縱方面的工作強度。  最簡單的配平方法是利用彈簧在駕駛員的操縱裝置上施加相應的力達到配平效果。  實施某些飛行時,需要使用大量配平以使航空器保持預定的攻角。這主要適用於慢速飛行,此時需要保持機頭朝上的姿態。  配平不僅用於升降舵,也用於方向舵和副翼,以抵消滑流或重心偏向一側的影響。
航空器飛行操縱裝置使得駕駛員能夠調整和控制航空器的飛行姿態。