Pengisian bahan bakar di udara, adalah proses memindahkan bahan bakar dari satu pesawat (tangker) ke pesawat lain (penerima) saat melakukan penerbangan.
Prosedur ini memungkinkan pesawat penerima untuk terbang lebih lama, menambah jarak jangkau atau waktu operasinya. Sebuah seri dari pengisian bahan bakar di udara hanya dibatasi oleh faktor kekelahan dari awak pesawat dan faktor mesin seperti konsumsi oli mesin. Karena pesawat penerima bisa menambah bahan bakar di udara, pengisian bahan bakar di udara dapat memungkinkan pesawat lepas landas dengan muatan tambahan seperti senjata, kargo atau personel; dan berat maksimum lepas landas dapat diatasi dengan mengurangi bahan bakar dan mengisinya kembali di udara. Alternatifnya, jarak tempuh di landasan pacu dapat dikurangi saat lepas landas karena beban yang lebih ringan saat lepas landas.
Dua sistem utama pengisian bahan bakar di udara adalah satelit dan parasut, yang lebih mudah diadaptasi pesawat yang sudah ada, dan boom terbang, yang menawarkan kecepatan pemindahan bahan bakar lebih besar, namun membutuhkan operator stasiun khusus.
Umumnya, pesawat penyedia bahan bakar dirancang khusus untuk tugas tersebut, msekipun peralatan pengisian bahan bakar dapat dipasang di pesawat yang sudah ada jika yang digunakan sistem satelit dan parasut. Biaya untuk memperoleh peralatan pengisian bahan bakar di pesawat tangker dan penerimanya dan penanganan khusus pada pesawat yang melakukan pengisian bahan bakar (bekerja dalam formasi penerbangan yang sangat dekat) membuat aktivitas ini hanya bisa digunakan pada operasi militer. Saat ini belum pernah dijumpai aktivitas pengisian bahan bakar di udara pada penerbangan sipil reguler. Awalnya dilakukan sesaat sebelum Perang Dunia II dimulai dalam skala sangat terbatas untuk kapal terbang sipil Inggris Trans-Atlantik, dan kemudian setelah Perang Dunia II digunakan secara luas untuk menambahn jarak tempuh pesawat pembom strategis, pengisian bahan bakar sejak Perang Vietnam telah secara ekstensif digunakan dalam operasi militer skala besar untuk berbgai macam operasi militer yang berbeda. Pada saat Perang Teluk, invasi Irak ke Kuwait dan Perang Irak, semua sorti penerbangan koalisi disertai dengan pengisian bahan bakar di udara kecuali untuk beberapa penerbangan jarak pendek untuk pengeboman di daerah Kuwait
