До и во время Великой Отечественной войны 1941 - 1945гг. Основными подразделениями были авиаэскадрильи (АЭ), которые входили в состав авиабригад. Так было до 1938 г., однако затем авиабригады были распущены и вместо них созданы авиаполки (АП). Сначала АП состоял из четырех или пяти АЭ, но в 1941 г. их число было уменьшено до трех. Позже, уже во время войны, некоторые АП состояли из четырех АЭ.
Эскадрилья, в свою очередь, включала три или четыре звена, состоявших из трех самолетов. Самолеты, входившие в звено, летели плотным У-образным строем — так же было принято и в воздушных силах США и Великобритании. Построение было изменено в ходе войны, с учетом опыта люфтваффе. В начале 1943 г. в звено входило уже четыре самолета — две пары, которые имели классическое построение — «четыре пальца» («finger four»).
Таким образам, в 1941 г. основное подразделение — авиационный полк (АП) — имел такие же размеры и структуру, как и Ягдгруппе люфтваффе. Три люфтваффе группен образовывали Ягдешвадер; в свою очередь, похожее подразделение — истребительная авиадивизия (НАД) — включала три ИАП. Отсюда видно, что в состав ИАП входило примерно 40 самолетов, а в ИАД — 124 (с учетом резерва). Две или три ИАД образовывали авиационный корпус (АК).
В 1941 г. в ВВС Красной армии проходила модернизация: истребители МиГ-3, ЛаГГ-3 и Як-1, а также бомбардировщик Пе-2 и штурмовик Ил-2 постепенно заменяли самолеты устаревших типов — истребители И-152, И-153 и И-16, бомбардировщики СБ-2 и ДБ-3, а также одномоторные бомбардировщики поддержки Су-2 и Р-5.
В это время воздушные силы были разделены на две группы — соединения, которые подчинялись непосредственно Верховному командованию (Ставке) и состояли исключительно из бомбардировщиков дальнего действия, и воздушные силы наземного подчинения. Последние, в которые входили основные силы истребительной авиации, состояли из сил фронтовой авиации, организованных в виде особых военных округов, и армейской авиации, которая подчинялась командованию различных сухопутных армий. Армейская авиация обеспечивала тактическую штурмовую поддержку, и в последующих военных действиях ее самостоятельная роль была невелика.
В июне 1941 г. в военных округах имелось около 57 ИАП, из которых 21 находился в состоянии модернизации за счет поступления самолетов новых типов. В это время штурмовых истребительных авиаполков (ШАП) было очень мало — всего семь, три из которых начали получать самолеты Ил-2. Однако после нападения Германии число авиаполков обоих типов начало быстро расти.
Помимо этого, около 40 ИАП входило в истребительную авиацию ПВО. Эти подразделения были развернуты для защиты крупных городов — Ленинграда, Москвы, Сталинграда и т.д. Подразделения сыграли важную роль при обороне этих городов, когда они подвергались воздушным налетам, однако остались в этих регионах и после того, как угроза налетов снизилась; в результате их роль в последующих военных действиях значительно уменьшилась, когда перевес в войне уже перешел на сторону Советского Союза, а захватчики начали отступать. Они оставались в подчинении войск ПВО, однако многие летчики, служившие здесь во время мрачных 1941—1942 гг., были в последующем переведены во фронтовую авиацию.
Следует отметить, что проведению операций истребительной авиации ПВО препятствовало отсутствие сложной техники в системе противовоздушной обороны. В первые годы войны не было радиолокационных установок, не хватало средств централизованного управления, кроме того, была плохая координация действий батарей ПВО. Средства обеспечения боя в ночных условиях просто отсутствовали. ВМФ также располагал собственной авиацией, приданной ему в 1938 г. Фактически у каждого флота была своя авиация, хотя и существовал некий обмен как подразделениями, так и летчиками. Эти воздуш- ные силы и входившие в их состав подразделения обозначались соответствующими аббревиатурами.
Из 1445 имевшихся в наличии самолетов было 665 истребителей. Наибольшему усилению подверглись ВВС СФ, учитывая их важную роль в обороне северных портов Мурманска и Архангельска, куда приходила большая часть поставок по ленд-лизу из США и Великобритании; в то же время численность остальных воздушных сил флота значительно сократилась, и лишь к концу войны она приблизилась к уровню 1941 г. Организация этих подразделений была такой же, как и в других воздушных силах, использовались самолеты тех же типов, воинские звания соответствовали армейским. Однако после 1941 г. обмена между морской авиацией и другими ее видами не происходило.
В мае 1942 г. произошло наиболее крупное преобразование структуры фронтовой и армейской авиации, которая была разбита на отдельные воздушные армии (ВА). В каждом из фронтов было по нескольку ВА с самолетами всех типов; в состав ВА входило от пяти до восьми авиадивизий (АД). Эта система оказалась достаточно гибкой и эффективной, в конечном итоге численность ВА достигла 18, в некоторые из них входило до 13 АД. Во время главных наступательных операций ВА перебрасывались с относительно спокойных участков фронта туда, где происходили основные события, и присоединялись к действующим там ВА.
