Như đã biết, trái đất là thể cầu hình elip bán với kính bình quân 6.370 km. Khi đứng trên mặt đất, trực tiếp quan sát ở phía xa thì cự ly nhìn thẳng tối đa chỉ vào khoảng 5 - 6 km, còn nếu đứng trên núi cao thì đường chân trời sẽ mở rộng rất nhiều.
Nếu bố trí một trạm vô tuyến điện trên mặt đất, dùng máy thu trinh sát điện tử để thu tín hiệu thì chúng đều phải cao hơn mặt đất tối thiểu 1 m và máy thu chỉ có thể thu được trong phạm vi 9 km.
Ở ngoài phạm vi này tín hiệu sẽ bị mất do sóng vô tuyến điện trong không gian truyền đi theo đường thẳng.
Để khắc phục hạn chế trên, nếu thiết bị trinh sát điện tử được lắp đặt trên máy bay sẽ không những có được tầm nhìn rộng mà tính năng cơ động cũng rất tốt.
Giả sử độ cao của máy bay là 9 km, lấy máy bay làm trung tâm thì các tín hiệu trong phạm vi 400 km2 đều có thể trinh sát thu nhận được.
Với tốc độ trung bình của máy bay là 800 km/h thì trong một giờ đồng hồ sẽ có thể trinh sát được các loại tín hiệu vô tuyến trong phạm vi 640.000 km2. Đây là điều mà trạm trinh sát mặt đất không thể so sánh được.
Máy bay trinh sát điện tử RC-135 Rivet Joint
Trong thời bình, máy bay trinh sát điện tử có thể bay men theo đường biên giới quốc gia hoặc vùng không trung hải phận quốc tế, nó sẽ thu được lượng thông tin tình báo mà cả một hệ thống trạm trinh sát mặt đất cũng khó lòng đạt được.
Thời chiến, máy bay trinh sát điện tử có thể bay qua trận địa phòng ngự, trinh sát việc phòng ngự; bố trí binh lực; địa điểm, tính năng và các loại vũ khí của đối phương; cung cấp tin tình báo cho việc dùng hỏa lực tiêu diệt và gây nhiễu điện tử với thiết bị của phía bên kia.
Trong khoang máy bay trinh sát điện tử thường được lắp đặt thiết bị trinh sát điện tử toàn dải sóng tiên tiến và thiết bị trinh sát radar toàn dải sóng tự động hóa…
Bên cạnh đó là thiết bị cảnh báo điện tử nhằm ngăn chặn sự tấn công bằng hỏa lực của địch và các thiết bị gây nhiễu điện tử nhằm mục đích tự vệ.
Những thiết bị trinh sát điện tử nêu trên qua các nhân viên được huấn luyện chuyên nghiệp sẽ tiến hành thao tác và sử dụng có trình tự theo chức trách riêng của mình.
Máy bay trinh sát điện tử bay men theo không phận của khu vực mục tiêu hoặc bay men theo khu vực cách xa mục tiêu có thể chặn thu rộng khắp đối với mọi tín hiệu vô tuyến điện của địch trong vùng này, đặc biệt là tín hiệu dẫn đường hoặc điều khiển vũ khí.
Ngoài ra, máy bay trinh sát điện tử còn có thể chặn thu có trọng điểm đối với các tín hiệu vô tuyến điện có tính nguy hiểm lớn, đe dọa đến sự an toàn của máy bay.
Trong quá trình chặn thu tín hiệu vô tuyến điện của quân địch, thiết bị đầu cuối trinh sát điện tử sẽ nhanh chóng tiến hành phân tích, xử lý có trình tự đối với những mẫu tín hiệu nhận được.
Một góc bên trong máy bay trinh sát điện tử E-8A Joint STARS
Hiện nay, nhiều quốc gia trên thế giới tỏ ra đặc biệt coi trọng việc sản xuất và ứng dụng máy bay trinh sát điện tử vào tác chiến, các chủng loại máy bay trinh sát điện tử đã tương đối phong phú.
Tuy nhiên, máy bay trinh sát điện tử thời kỳ đầu và máy bay trinh sát điện tử hiện đại có sự khác biệt rất lớn về mặt kỹ thuật và tính năng.
Một số loại máy bay trinh sát điện tử hiện đại điển hình sẽ được giới thiệu lần lượt trong những phần sau.