纳粹德国空军（德语：Luftwaffe，意为空中力量）是指1933年至1945年的德国空军，也是第二次世界大战于1939年9月在欧洲爆发时当时世上最强大、最先进和最具战斗经验的一支空军。纳粹德国空军于1935年德国元首阿道夫·希特勒撕毁了《凡尔赛条约》后正式成立，用途主要是为支援闪击战横扫欧洲。其中，德国的飞机大部分皆为先进的设计，在技术上胜过1930年代的其他大部分国家。如Ju 87“斯图卡”轰炸机和Bf 109战斗机即是当时德国空军的代表性军机。空军是德军在闪击战中非常重要的一部分，它提供了陆军战术性的密接支援，令德军在战争头九个月内以非常短的时间内取得决定性的胜利，其胜利进展直到1940年于不列颠空战才被英国皇家空军所中止，原因是当时的德国空军缺乏战略打击能力。尽管这场空战的失败挫伤了德国空军的气势，当希特勒于1941年6月为扩大“生存空间”而入侵苏联时，德国空军在初期仍取得不小的战果，其胜利一直到1942年至1943年的苏联冬天所中止。
由于德国并未在1941年或1942年取得对苏联的决定性胜利，德国空军被迫陷入一场消耗战中，作战范围也持续扩大到北非和大西洋。美国的参战更使得英国皇家空军迅速恢复实力，能对德国本土持续地空袭，德国将其反击行动称作“帝国保卫战”，在这期间，德国空军的力量持续被削弱，到了1944年中期基本上已消失，使得在西线反击盟军的德国陆军缺乏空中支援。德国空军以革命性的新式战机持续战斗至战争最后几天，如Me 262、Me 163和He 162，但仍无法扭转战败的结果。
在第一次世界大战后所签订的《凡尔赛条约》中规定德国不得拥有空军，但因为德军高层与国内民航机公司和飞行俱乐部合作，使德国在航空技术上没有落后其他国家。德国空军的真正重建起于希特勒上台后数个月，他任命了在第一次世界大战击落了22架敌机而被授予蓝马克斯勋章的空战英雄赫尔曼·戈林为德国航空部长，以及前德国汉莎航空第1任总裁艾尔哈德·米尔希作为后者的副手。1933年3月，负责开发与生产飞机的帝国航空部正式成立，并于不久后在雷希林设置了试验场。戈林对国内所有的航空业拥有绝对的控制权，1933年3月25日，德国航空运动协会（Deutschen Luftsportverband，简称“DVLA”）吸收了国内公家与私人的航空组织，并保留其“运动”的标题。1933年5月15日，戈林合并国内所有军事航空于帝国航空部，该日就被定为德国空军的官方“生日”。许多国家社会主义飞行军团（德语：Nationalsozialistisches Fliegerkorps）的成员转到了新生的德国空军。由于这些前国家社会主义航空军团的成员原本就属于纳粹党成员，相较于德国其他军队，德国空军在早期就建立了稳固的意识形态基础。戈林于1933年至1936年在空军的重建上扮演了关键性的角色，但到1936年并未深入参与空军的发展，而米尔希则作为德国空军实质上的执行长直到1937年。
对德国空军来说，戈林对空军规划与生产并未干涉是一大幸运。戈林对近代的航空发展对没有多少了解，他上一次的飞行是在1922年，戈林也在飞机的原理和技术问题上缺乏认识，自己也没有经常吸收相关知识。身为空军总司令的戈林虽然在1936年后将重建空军的事务交给了米尔希，但他仍以希特勒“政治核心圈”的角色发挥了影响力，提供大量资金来重建和武装空军。
另一位对德国空军重建的重要人物为海姆特·韦尔堡（德语：Helmuth Wilberg）。韦尔堡在德国空军的建军方向扮演非常重要的角色，韦尔堡曾在1920年代担任了魏玛共和国德国国防军秘密成立的空军参谋部要职8年，具有相当的经验，也是空军高级干部的理想人选。戈林希望韦尔堡能担任空军的总参谋长，然而因为韦尔堡之母是犹太人，为此而没有安排该职位，但又不希望因此浪费了他的才能，便向他保证第三帝国的“法律”不适用于他，并让他留在空军参谋部，帮助瓦尔特·韦佛制定空中交战指挥与《第16号条例》的各事项。
与英美两国的主流看法不同，德国空军并非为陆军的附庸。德军军官积极地发展对敌人施以战略轰炸的能力，然而德国必须优先考量地缘政治和经济因素，虽然空军持续发展战略理论，但因为德国是一个传统陆权国，空军必须以支援陆军的方向来发展。
因为上述的原因在1933年和1934年期间，德国空军领导人着重于它们“战术支援”的能力。空军在第一次世界大战中，就曾作为重要的支援角色。在此方向的发展上，俯冲轰炸机被认为是在破坏敌军指挥部和后方通讯网的行动中，不可缺少的先头部队1934年，德国空军发表了《第10号条例：战斗机》（Dienstvorschrift 10：Der Kampfflugzeug），提倡在执行作战行动外的空中支援与攻击地面目标。1926年的作战手册《空战行动指挥要领》（Directives for the Conduct of the Operational Air War）持续作为德国空军的作战方针，直到1935年。该手册指出国防军空军总司令部（Oberkommando der Luftwaffe，OKL）必须集中其力量投入于有限的作战行动（并非战略性行动）；保卫特定地区领空与支援陆军作战。
有了稳固的战术作战概念后，德国空军理论家需要一个战略方针与组织。一战德意志帝国空军的一名军官（并非飞行员）罗伯特·克瑙斯（德语：Robert Knauss）在战后长期担任汉莎航空的飞行员，经验丰富，同时也是一位知名的空中力量理论家。克瑙斯拥护杜黑有关“可以借由轰炸敌方工业设施与对主要城市的恐怖轰炸来获取战争胜利”的理论，并提倡对敌国平民的攻击。对于杜黑恐怖轰炸的主张，德国参谋部极力反对，认为这种行动会招来敌军的报复，从而波及到德国平民与城市
1934年12月德国空军参谋长瓦尔特·韦佛试着将空军的作战学说转为战略层面。此时韦佛为了建立战略轰炸部队，而进行了军事演习（假想敌为法国）试着证明自己的理论。尽管这次演习中仍有攻击地面部队和通信设备的行动，韦佛认为它还是证明了战争中的决定性之处在于摧毁敌人的军事工业能力，并在1935年制定了《空军第16号命令：空战指挥》（Luftwaffe Regulation 16: The Conduct of the Air War）， 认为空军的作战任务应该针对以上目标。
对于此理论德国空军高层拒绝实行恐怖轰炸的行动。虽然恐怖轰炸被认为会造成反效果，提高而非摧毁对方的抵抗意志，但后来改变了空军原本主要的作战任务“摧毁敌人军队”，而加入了此类轰炸行动。至于后来对格尔尼卡、鹿特丹和华沙等城市的轰炸则被德军认为是战术性的军事支援行动，而非战略性的恐怖攻击。
然而韦佛了解战略轰炸的重要性。在空军于1935年最新引入的作战理论《航空空战指挥》（The Conduct of the Aerial Air War）中，韦佛摒弃了杜黑的理论和归纳了空中战略的5个要点：
韦佛相信战术型的军机仅是空军战略力量发展的第一步，并开始计划生产战略轰炸机机队，试着将战略轰炸转为战争爆发时的空军主要战略。1934年5月韦佛开始实行一个长达7年的乌拉尔轰炸机研制计划，这款轰炸机将负责空军轰炸苏联心脏地带的任务。1935年，此计划衍生出了Do 19和Ju 89两种长程轰炸机的原型机，虽然两者因动力不足皆未完成。1936年4月韦佛制定其“A轰炸机”需要有航程6,700公里（4,163英里）和承载900公斤（1,984磅）炸弹的能力。然而韦佛的乌拉尔轰炸机计划迟迟没有完成，而他所不断提倡的空中战略方针也被放弃。
到了1930年代晚期，德国空军没有明确的作战用途。空军虽然并非为陆军的附属支援力量，但也没有明确的战略性任务。德国空军变成一个能执行非常广泛作战任务，而非特定任务的军事组织，其功能也处于战术和战略两方面之间。因此，德国空军被弹性使用在各任务中，以及提供陆军条件以达到战斗中决定性的胜利。事实上在战争爆发之前，德国空军仅有15％的军机是专用于支援陆军作战，而因为德军在二战初期接连的闪击战胜利，使人们存有一种错误观念，认为德国空军是仅以战术支援为目的而建立的。
1936年6月3日韦佛与他的工程师因为搭乘的He 70未作细部检查而坠毁，两人皆丧命。韦佛死后，戈林任命阿尔贝特·凯塞林作为继任者，担任空军参谋长，和任命恩斯特·乌德特担任帝国空军技术部（Technisches Amt）部长。尽管乌德特并非航空技术的专家，他还是对德国空军的建军方向有了一定的影响，他主张空军应使用中型、快速的轰炸机于作战地区摧毁敌人的航空武力，而非对飞机制造厂进行轰炸。凯塞林和乌德特的主张发展并非顺利。在凯塞林于1936至1937年担任参谋长期间，他与乌德特彼此在争夺权力与军中势力，并要做戈林“应声虫”的工作。乌德特后来意识到自己的极限，而他在研制德国军机上的失败将会为空军带来长期的不良影响。
德国空军的战略轰炸机没有进展主要是因为以下几个原因；许多空军将领认为中型轰炸机就具有战略轰炸的能力，来应付德国最可能交战的国家，如捷克斯洛伐克、波兰和法国，但认为在面对英国时会遭遇困难。1939年德国第2航空舰队指挥官—海尔穆勒·费尔麦（德语：Hellmuth Felmy）航空兵上将被要求负责制定德国空军对英伦三岛的作战计划，他认为可以借由轰炸来摧毁英国抵抗意志，进而获取胜利。费尔麦曾于笔记中记述，认为英国已在慕尼黑危机，伦敦市所爆发的恐慌中暴露了其弱点。还有是技术问题，德国设计师从未解决He 177轰炸机早期引擎容易着火的问题。此外，德国并不具备其经济实力与资源来同时对付英国和美国。而空军总司令部并未发展适合生产战略轰炸机的相关工业。到了1939年德国空军因为仍没有对敌人施以战略轰炸攻击的能力，导致在1940年不列颠空战中决定性的失败。
纳粹德国在重整军事力量时遇到的其中一个困难为物资的不足，德国进口物资主要为整建空军，其中以橡胶和铝最为重要。而石油因为最容易受到封锁，德国国内拼命研制合成燃料，但仍无法满足需求。1937年德国进口了超过前10年进口总和的石油，但至1938年夏天仍只有25％的需求量得以满足。钢材原料方面，戈林在1938年11月报告其经济状况非常危及，而工业约能应付83％的需求量，因此国防军最高统帅部下令减少对军备的钢铁与原料物资生产量。原料物资供应量的减少对空军来说影响重大，约减少了30％的钢材、20％的铜、47％的铝和14％的橡胶。在如此情势下，即使米尔希、乌德特和凯塞林他们希望，也不可能建立一支拥有强大战略轰炸能力的空军。
因为以上原因，德国空军仅限制生产比韦佛的乌拉尔轰炸机所需物资与人力更少的双引擎中型轰炸机，且德国工业必须花费两架中型轰炸机的资源才能生产一架重型轰炸机，帝国航空部也未发展需要长时间研制的重型轰炸机。戈林曾说过：“元首不会过问那些轰炸机有多大，只会在乎有多少架”。德国空军主导计划的军官过早去世，使得德军在二战并未建立一支“战略空军”，最后被证明为德国战争机器的致命伤。
德国空军在战略能力方面的缺乏在早期就已显露出迹象，当苏台德危机持续升温时，德军却并未准备战略性的空战（即使当时英法两国非常弱势），希特勒也下令将空军扩增到目前的5倍。空军总司令部也严重忽视运输机的需求，甚至到了1943年仍称运输行动为“轰炸机特别任务”（Kampfgeschwadern zur besonderen Verwendung，KGzbV）。1938年3月，德奥合并事件发生时，戈林命令费尔麦研究空袭英国的可能性，费尔麦表示除非获得荷兰与比利时一带的空军基地和空军拥有重型轰炸机，否则不可能。然而因为英国出卖了捷克从而避免了战争，其重型轰炸机需求顿时消失。
德国空军的弱点直到战争爆发前都未显露出来，同时由德国设计如Bf 109、He 111、Ju 87“斯图卡”和Do 17等军机表现地相当出色。它们首次在派遣西班牙内战的兀鹰军团中亮相，对抗苏联制的共和军飞机。空军也很快的意识到双翼机的过时，并将He 51战斗机由前线服役转为训练之用。最令人印象深刻的是亨克尔和多尼尔提供空军速度优于战斗机的轰炸机。参加内战中的飞机里（主要是1938年后所生产的）还有非常旧式的Ju 52运输机（该机很快就成了运输部队的核心）担任轰炸任务。西班牙内战期间希特勒曾说过：“佛朗哥应为Ju 52立一个纪念碑，以感谢它对西班牙革命成功的重要贡献”。
1937年因为水平轰炸机的低准确度，使得德国空军了解到俯冲轰炸的优势，其对小型机动目标的战术轰炸精准度后来还远胜过一些传统重轰炸机。航距并非它们任务的关键要素，且它们通常能有效、快速地对敌人进行轰炸，节省陆军要占领目标附近地区，设置炮兵阵地的麻烦。俯冲轰炸机通常是两名乘员、单引擎的飞机，能在仅6、7名乘员飞机的10％成本，达到准度有25％的更大成果。这些优势使恩斯特·乌德特极力提倡俯冲轰炸机的使用，尤其是Ju 87。
乌德特对俯冲轰炸机的爱好严重影响了德国空军的长远发展。这种战术性的战斗轰炸机方案仅能作为新式战机服役的过渡替代品。1936年Ju 52是德国轰炸机舰队的骨干，也促成在新式轰炸机问世前，帝国航空部先生产Ju 86、He 111和Do 17轰炸机等过渡使用。然而Ju 86的性能差，He 111也比较好。于西班牙内战中测试的结果使乌德特（包括部分德国军工业人员）认为其弹药的浪费量以军事的角度来说是难以接受的。于是乌德特开始计划俯冲轰炸机的生产，即改变Ju 88和He 177的原本设计，Ju 88的50,000架生产就被预定了，该机的重量也由7吨增加到了12吨，结果使其速度变得低于200公里/时。乌德特也以同样的作法改变He 177的设计，将其发展为重型轰炸机。
到了1939年夏德国空军拥有9支大部分装备了Bf 109的战斗航空联队、4支装备Bf 110重型战斗机的驱逐大队（Zerstörergeschwader）、11支装备He 111和Do 17Z的轰炸机联队和4支俯冲轰炸航空大队（Sturzkampfgeschwader）。Ju 88意外地在设计上碰到困难，因此当战争爆发后仅有12架得以投入使用。德国空军此时共有373,000名士兵（其中有208,000名的伞兵、107,000名士兵的高射炮部队和58,000名的通讯兵），飞机则共有4,201架作战飞机，其中1,191架轰炸机、361架俯冲轰炸机、788架战斗机、431重型战斗机和488架运输机。尽管有些不足与缺陷，德国空军在当时仍是一支令人敬畏的军事力量。
然而即使到了1940年春德国空军仍尚未全体动员。尽管存有原物料短缺的问题，乌德特还是借由引进航空工业一天工作10小时的制度，并加以合法化。在此期间建立了30个轰炸机中队（Kampfstaffeln）和16个战斗机中队（Jagdstaffeln）。此外还有5支驱逐军团（Zerstorergruppen），分别是JGr 101、102、126、152和176被组建，全都配有Bf 110。
德国空军也大大扩增空勤人员的训练，为原本的142%，飞行学校共63所。这些设施后来被转移到德国东部，远离可能存有的盟军威胁。空勤人员后来达到4727名，增加原本的31％。然而因为如此急速的扩增和训练导致997人死亡和额外700人受伤，946架飞机也毁于这些意外中。完成训练的空勤人员约有3,941名，而德国空军此时约有220万人。
在整个第三帝国历史中，德国空军仅有两位总司令。第一位为赫尔曼·戈林，第二位是空军一级上将罗伯特·里特尔·冯·格莱姆，而后者不久就晋升为德军最高军衔元帅（不含帝国元帅）。其他被晋升至第2高军衔者有阿尔贝特·凯塞林、胡戈·施佩勒、艾尔哈德·米尔希和沃尔弗拉姆·冯·里希特霍芬。
在柏林战役即将结束，柏林被苏联红军所包围时，戈林发了一封电报给希特勒，建议他交出指挥权，由自己接管“帝国”。希特勒将其解释为叛变，并撤销戈林所有职务并下令逮捕，但戈林的党卫队并未执行该命令。后来戈林于1945年5月9日在巴伐利亚被美军所俘虏，并在战后纽伦堡审判中被判处绞刑。虽然戈林要求采以枪决以死的像个军人，但遭法院拒绝。在行刑前，戈林以预藏的氰化钾服毒自杀死于狱中。而施佩勒被最高统帅部审判起诉，为战后纽伦堡审判最后的12人之一。他被起诉的4项罪名后来皆被撤销，在1953年死于慕尼黑。
第二次世界大战开始时，德国空军有4支航空舰队（Luftflotten），分别驻于德国25%的领地。随着战争的进程，德国占领地区增多，其航空舰队也逐渐扩增。举例来说，第5航空舰队就是在1940年为了应威瑟演习作战而创建的，而其他航空舰队亦因必要需求而建。每一支航空舰队下包含数个航空军（Fliegerkorps）、航空师（Fliegerdivision）、战斗机军（Jagdkorps）、战斗机师（Jagddivision）或战斗机指挥部（Jagdfliegerführer）。各单位内由各种类型的军机所组成，通常是分成数个联队（Geschwader），而中队（Staffeln）和轰炸大队（Kampfgruppen）则是独立的。
每个联队由联队长（Geschwaderkommodore）指挥，其军衔可能是少校、中校（Oberstleutnant）或上校（Oberst）。他的参谋人员通常为经验丰富或仍在飞行作战的军官，包括副官、作战军官、情报军官、导航军官和技术军官此外，每个联队都还有一支司令部本部小队（Stabschwarm）。
战斗航空联队（Jagdgeschwader）为一支战斗机联队，通常配有如Bf 109或Fw 190那类同时具有战斗机与战斗轰炸机功能的机种。由数个以战斗机所组成的中队（Jagdstaffel）组成的大队（Gruppen）所组成。因此第1战斗航空团编号为JG 1，它的下辖的第1大队编号则为I./JG 1和其第1中队编号为1./JG 1。每个联队拥有约120架至125架的飞机。每一支大队由大队长（Kommandeur）指挥，中队则由中队长（Staffelkapitãn）指挥。然而这些军官的任命并非以军衔为标准，甚至连少尉也可能指挥整支中队。
德国的联队包括：轰炸机联队（Kampfgeschwader，简称KG）、夜间战斗机联队（Nachtjagdgeschwader，简称NJG）、俯冲轰炸机联队（Stukageschwader，简称StG）和相当于英国皇家空军沿海司令部，负责巡逻、救援和搜索任务的海岸飞行大队（Küstenfliegergruppen，简称Kü.Fl. Gr.）。专职的轰炸机大队为轰炸大队（Kampfgruppen，简称KGr），该单位约有80架至90架飞机。
德国空军在西班牙内战派遣兀鹰军团介入，测试新型飞机和战术，它们也帮助了长枪党的弗朗西斯科·佛朗哥击败了共和军，共约有2万名德国飞行员获得实战经验，使德国空军之后在第二次世界大战中有重要的优势。兀鹰军团在内战中曾有一个恶名昭彰的行动“轰炸巴斯克的格尔尼卡”。此行动普遍被认为是德国试验恐怖轰炸理论，但实际上德国并未蓄意对平民进行轰炸且仅将其视为支援地面部队的军事战术行动，直到1942年才以平民为主要目标进行轰炸。
当第二次世界大战爆发时，德国空军是当时世界上最技术先进的空军，并在其导火线“波兰战役”中迅速夺取了制空权。之后支援纳粹德国陆军作战，短短5周就使波兰军溃败。而德国空军的表现被总司令部评价为“达到预期”。空军已成为陆军极为重要的支援力量，并扫荡敌人局部的抵抗势力。戈林对空军的表现感到非常满意。尽管德国空军的指挥和驾驶能力均十分熟练，但此行动的成功应归功于陆军和空军弹性与即兴的问题获得解决。空军还有一项珍贵的资产“地对空通讯系统”，之后在法国战役中发挥了至关重要的作用。
1940年春天德国空军协助陆军和战争海军在威瑟演习作战中大胆入侵挪威和丹麦。德国空军在斯堪的纳维亚获得制空权，对最后盟军撤出该地、德军获得胜利有决定性的贡献。1940年夏德国空军在法国战役中取得意想不到的成功，它帮助摧毁了盟军的3支空军力量和在短短6星期里使法国战败。然而德国空军在敦刻尔克战役经历了首次的失败。尽管有剧烈的轰炸，德国空军仍不能按照戈林的命令消灭英国远征军，使其保有有生力量继续战斗。
在不列颠空战中德国空军经历了首次真正的失败。尽管重创了英国皇家空军的基础设施和在之后伦敦大轰炸中摧毁部分城市，仍没有达到希特勒施行海狮计划所必要的制空权。入侵英国的行动于1940年12月被取消，之后希特勒要求全军准备位入侵苏联的巴巴罗萨作战准备。
隔年春天德国空军帮助轴心国盟友意大利在巴尔干地区取得胜利，并持续支援义军在中东、北非和地中海的战斗直到1945年5月。1941年6月德国入侵苏联。德国空军在初期取得了巨大的胜利，摧毁了数千架苏联飞机，但并未完全摧毁苏联空军。德国因为缺乏战略轰炸机，无法摧毁苏联的战争工业。而随着战争不断延长，德国空军的力量持续被削弱，苏联空军不断在增强。在斯大林格勒会战和库斯克会战后更确定了德意志国防军在东线的战败。
与此同时德国空军还要肩负德占欧洲对抗逐渐增强力量的英国皇家空军和美国陆军航空军。帝国保卫战的行动更是严重削弱德国空军的战斗机力量。尽管德国逐渐开发并生产许多先进的喷射与火箭式军机，仍无法对抗压倒性数量的盟军和解决缺乏熟练飞行员和燃料的问题。德国空军在1945年1月全部倾巢而出的底板行动（Operation Bodenplatte）后，再也没有任何实质上的力量了。
德国空军在帝国保卫战行动的失败是出于许多原因，在战争初期德国空军缺乏有力的对空防御系统、希特勒的外交政策使得德国过早进入战争状态，空军防御体系尚未发展完成，被迫组建一些临时性的防御力量。1939年至1940年期间，白天在德国占领领土上的军事行动并不多。防御德国领空的责任在航空区指挥（Luftgaukommandos）上，防空系统主要依赖防空炮武器，但因为欠缺协调和通信不便使得成效颇低，高射炮和保护领空的飞机部队缺乏同调，使得德国空军在战争中备受烦扰。希特勒则特别关注防空炮的防御，即便它的效果多差也是大众的定心剂。
大部分西线的德国空军飞机主要是对付英国皇家空军白天对德国领空的突击空袭。对盟军来说，所幸德国空军的战略主要是注重攻击力、专攻于一条战线，并将大部分兵力投入了入侵苏联的巴巴罗萨作战。空军在1939年至1940年间对占领区边界的战略仅有布署数量少的战斗机，内陆地区则几乎没有。该区前线部队甚至抱怨飞机的数量与性能，例如驱逐队（Zerstörer）就表示缺乏拥有全天候作战的飞机和强爬升力的Bf 109。德国空军原本所拥有的科技优势正逐渐消失，仅能倚靠新型飞机Fw 190。空军元帅的米尔希也帮助乌德特增产飞机和引进更先进的战斗机机种。然而，他们在1941年9月18日的一次帝国工业理事会（Reich Industrial Council）会议中归纳出新世代的飞机无法使用，且必须不断依需求生产旧式飞机。
战斗机部队（Jagdwaffe）的建立过于慌乱，严重影响了它的质量，还有直到1943年都未统一指挥作战更降低其作战能力。在1939年建立了9支战斗机部队后，直到1942年都未有新的相关单位被组建，并在1940年和1941年浪费了战斗机的战力。 德国空军最高司令部（德语：Oberkommando der Luftwaffe）不但未规划妥善的战略、指挥风格保守和事件的处理欠缺计划。特别是表现在配有专对付重型轰炸机20毫米和30毫米的机炮的特别突击飞行队（Sturmbock）单位。Fw 190和Bf 109的重量和生产数量不断在增加来应付大批数量的盟军飞机。
德国空军在整场战争中一项重大的失败为没有发展长距战斗机和轰炸机，使其无法进行有意义的战略轰炸行动。然而这还需要考虑到德国的经济状况与极为有限的物资，主要的原物料如油和铝也已用于大量战术性的飞机上。因此在这种情势下，德国空军认为选择战术型中程航距和短航距的俯冲轰炸机最为理想。较有可能执行战略轰炸任务的轰炸机联队（Kampfgeschwader）也无力攻击战略目标、有组织地对付战斗机的能力，更缺少长距离护航的战斗机。
德国空军另一个装备发展上的失败为海军航空兵的欠缺。费尔麦上将曾表示成立一个海军航空兵科来支援战争海军的在大西洋和英吉利海峡的作战行动。英国本土所需的食物和原物料大部分依赖它在亚洲的帝国殖民地和北美，能以海军航空兵有效支援战争海军的海上破交战行动，因此费尔米在整个1938年到1939年期间极力堆动此事，海军元帅埃里希·雷德尔更在1939年10月31日写了一封用字强硬的信给戈林，要求他支持此计划。在其飞机中He 115和Do 18这两款飞行艇（Flying Boat）航速太慢且航距太短，最合适者为Do 217轰炸机，但有着生产上的问题。雷德尔甚至抱怨航空鱼雷的低品质，虽然他们的设计是海军的责任。如果没有一个专门的海军航空兵科，空军在进行其相关任务时会极不顺手。Fw 200“兀鹰式”虽因为缺乏速度和炸弹承载能力不适合作为一个轰炸机，却适合进行破坏通商航线的任务。在1940年8月至1941年2月期间，Fw 200击沉了盟军85艘船，共363,000总吨。若德国空军集中力量于海军航空兵的使用，德国可能会赢得大西洋海战的胜利。然而因为雷德尔没能在战争前推动海军航空兵，因此也并非全为德国空军的责任。
德国帝国航空部缺乏将战术和技术相结合的能力，使其开发的飞机更有效率地执行任务。因此所有战斗机和轰炸机皆是因为成本便宜考量而往短程航距方向发展，而不是高质量的长距重轰炸机，这也是在战争初期的不列颠空战中德军失败的主因。飞机的生产速度也慢，到1944年也未达到预计的生产数目。直到1944年，战斗机的生产也未被优先考量。战斗机总监的阿道夫·加兰德也认为Me 262喷射战斗机因为错误的发展而使其过晚服役，若它能在1943年被德国空军使用，空战的结果将会变得难以预测。另外还有如Ju 87和Bf 109的服役时间过长，其机型已过时，后继机无法在产线上取代它们。
德国在生产上的失败从一开始的不列颠空战中即可看出。到1940年末德国空军已经损失惨重，需要重组，但新生产的飞机无法填补其资源的消耗。部分原因归咎于战前生产计划的失败和陆军的需求。此外，德国的飞机生产至1940年才踏上轨道。在战斗机生产方面，英国较原预定计划产量还要多产出43％，而德国空军在1940年夏天落后原预定计划40％的产量。事实上德国空军飞机的产量在1940年7月至11月间，已从每月227架降为177架。其中一个重要原因是因为德国空军在1940年没有足够的力量和物资摧毁英国工业。
德国空军高层并未解决飞机生产量低而损失不断上升的问题，但戈林又计划要在1941年击败苏联。米尔希因此对空军生产管理加以改良，提高生产量，变成1941年每月平均产量达981架飞机（其中311架为战斗机）；而到了1942年则提高到1,296架飞机（其中434架为战斗机）。 米尔希的产量提高计划最初受到反对，但在6月他获得足够每月生产900架战斗机的资源。尽管产量已经增加，到了1941年至1942年期间的冬天仅有39％的战斗机可以用于作战和60％可以接战。到了1942年德国空军生产了原250％的战斗机，而其中有196％为双引擎机。
虽然在阿尔伯特·斯佩尔被任命为军火部长后，产量一度有所上升，但随着盟军逐渐增强对德国工业的轰炸，造成不得不分散生产以降低损失，因此丧失了效率高的集中生产。1944年时德国的战斗机产量约有36,000架，但此时空军已开始缺乏燃料和训练有素的飞行员，使得产量提高的意义不大 。
空军极限增产的努力已在1943年9月至1944年2月期间失败，德国在苏联和北非中战败已可显露出这点。尽管仍有多次战术性的胜利，但在战略上不断失败。尽管德国生产的工业水准并未下降，飞机却太少，也来的太晚。
因为轰炸机兵种被优先考量，在筛选新进飞行员时通常是以此作为标准，导致其后缺乏优良的战斗机驾驶员。即使后来将生产线转到战斗机上，德国空军战斗机学校仍未提供更多优良的战斗机飞行员，其中一个原因是国防军最高统帅部依旧认为空军是一支“攻击性”武器，并着重于培养轰炸机飞行员，这种态度一直持续到了1943年下半年。这样的情势使得后来德国在战争中后期的帝国保卫战中失去许多战斗机飞行员而未能补足损失。为了补足其人员的耗损，其空军训练品质快速恶化，质量日渐下降，之后又因为油料的短缺使训练变得更为简陋。总体来说，当战争爆发后，德国空军没有对飞行员系统式地训练编队飞行、作战训练和接战训练，以及缺乏足够的训练设施。
战争爆发时，年轻的指挥官过早取代原本的将官。它们仅在战场上学习经验，而不能完全胜任其指挥之职。直到1943年德国空军已陷入困境时，仍未有系统地培育其指挥官。德国空军参谋部也缺乏足够和接任经验的干部人员。此外，在战争初期德国空军高层规划了短而急促的训练来弥补战争中的损失，使其德国空军人员素质下降，也未对夜间战斗机的作战进行训练。事实上每当有人提出抗议时，汉斯·耶匈尼克就会说：“我们必须要先击败俄国，这样我们就可以开始训练”。
相较于其他国家的空军部队，德国空军拥有许多地面部队，其中还有一支伞兵部队—空降猎兵。空降猎兵组建于1938年，它们在1940年–1941年期间在各地进行了空降作战，最有名的行动为1940年5月占领比利时要塞的埃本-埃美尔要塞战役和海牙战役，以及1941年5月的克里特岛战役。然而因为超过4,000名空降猎兵的成员于克里特岛作战中阵亡。从此再也没有大规模的空降作战，仅有在1943年的营救被罢免下台的墨索里尼的橡树行动和打击铁托南斯拉夫游击队的跳马行动。其他时间里多作为普通的步兵部队使用。
戈林在1942年期间还有以空军地勤人员组建数个空军野战师，但其战斗力素质低，多属二线部队。1943年还有一支不属于空降猎兵的伞兵装甲部队—第1空降赫尔曼·戈林装甲师，后来还在1944年发展到装甲军的规模。
1941年，德国空军代表进行有关预防和治疗低温症的实验。冷冻／低温症实验由纳粹高层人员指挥，模拟德军在东线战场因准备不足而遭受困难的环境条件。主要的实验地点是达豪集中营和奥斯威辛集中营。达豪集中营的党卫队医生—西格蒙德·雷歇尔博士，在1942年的医学会议中直接报告希姆莱和宣传其冷冻实验的结果，标题为“由冬季和海所产生的医疗问题”（Medical Problems Arising from Sea and Winter），约有100人死于这类实验中。
1942年初，达豪集中营的囚犯被雷歇尔用于高空中测试弹射椅。还有在低压的压力容器中使囚犯模拟2.0万米的高空状态。另外还有传闻雷歇尔会解剖初次实验幸存者的大脑接受实验的200名对象中，有80人当场死亡，其余者则被处决。
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