教练机是训练飞行员从最初级的飞行技术到能够单独飞行与完成指定工作的特殊机种。无论是操作军用或者是民用飞机的飞行员都需要经过一些相同的训练程序，使用类似的教练机完成基础飞行课程。
教练机是专门研制或改装的飞机。训练飞行员的教练机设有前后2个座舱或在1个座舱里并排设2个座椅，有2套互相联动的操纵机构和指示仪表，分别供教员和学员使用。
在和平时期，教练机常常是空军里单一机种中数量最大的。教练机要求廉价、皮实、容易操纵，为了适合初学学员，需要容忍粗暴操作。
基本要求
教练机还需要具有很高的出动率，好大量培训新飞行员，所以需要运行成本低廉、维修简单。这些要求实际上相当苛刻，使优秀教练机的设计相当不容易。
性能和等级
教练机对绝对飞行性能要求不是很高，最大速度、最大高度、机动性都只要能达到中不溜就可以了，也没有挂载武器的要求。教练机分初级、中级和高级。
初级教练机（简称初教）担负新学员的最初飞行训练任务，包括起飞、着陆、目视飞行等，还有一个很重要的任务就是筛选，鉴别出有前途的学员。
中级教练机（简称中教）用于训练已经具有初步飞行技能的学员，用来训练队列飞行、仪表飞行等。
高级教练机（简称高教）是飞行学员的最后阶段，用来训练复杂气象飞行、简单战术动作等。有的国家取消中教，只有初教和高教。虽然教练机也用于训练民航和通用航空的飞行员，教练机一般习惯上还是算作军用飞机。
和所有飞机一样，教练机可以是螺旋桨的，也可以是喷气式的。初教通常都是螺旋桨的，而且采用活塞式发动机。中教有螺旋桨的，但一般已经不是活塞式发动机，而是涡桨发动机。中教也有采用喷气式的。高教一般是喷气式的。
推进形式的差异在很大程度上反应了初教、中教、高教的使命和使用习惯上的差异。初教最强调的是廉价、皮实，操作简单，飞行性能特别温和、稳定，还要具有很高的出动率。活塞式发动机在本质上和汽车发动机差不多，技术非常成熟可靠，经济性也好，用于初教正合适。中教和高教对飞行性能有一点追求了，也要求和现代飞机的飞行特性相对接近，采用喷气式推进就顺理成章了。
发展历程
过去，初教、中教、高教各居其位，也专心于训练新飞行员，除了图穷匕首见的情况，一般不参加战斗任务，在设计的时候也不考虑挂载武器的能力。
在20世纪60年代，欧洲时兴起所谓“全程教练机”，希望用一种教练机完成从初教一直到高教的全部飞行训练。这在经济上可以减少机型，降低总采购成本；在技术上由于发动机和飞控的发展，初学的新学员也可以从相当先进的教练机直接入手。由于高教具有良好的飞行性能，赋予高教一定的战斗能力也成为一种时髦，成为所谓教练攻击机。英国的“鹰”式和法德合作的“阿尔法-喷气”都是这个时代的产物。
教练机不光承担训练任务，也将在战争时期作为对地攻击机甚至简易战斗机使用。从此，教练机的作战能力成为教练机的设计指标的一部分，使得教练机的设计成为非常微妙的一个问题。这不是一个技术上能不能实现的问题，而是一个设计基准的选择问题。换句话说，在技术上，教练机几乎可以具有现代战斗机的一切能力，但这样做将在经济上使教练机丧失采购和运行成本低的特点。
另一方面，五六十年代时，战斗机普遍达到超音速。为此，一些高教开始达到超音速，同时，战斗机开始装备同型的双座战斗教练机。
现代高性能战斗机在操控上各有特色，常规高教已经不足以训练飞行员掌握安全操纵了，需要专用于换型训练的同型战斗教练机。西方战斗机广泛开始在装备新型单座战斗机的同时，装备双座的战斗教练机。
除了航程可能略有损失外，战斗教练机通常保留战斗机的绝大部分飞行性能和武器发射能力，在战争期间可以作为战斗机使用，甚至利用其双座可以减轻飞行员负担的特点，承担难度更高的对地攻击或者空战指挥任务。即使对于一般空战，后座飞行员可以专心操纵雷达和观察后半球的敌情，也可以减轻前座的负担，增加空战格斗的胜算。
20世纪70年代后，苏联战斗机也开始依此办理，为新研制的战斗机发展同型双座战斗教练机。战斗教练机从上往下挤压高教的空间，尤其是接近服役寿命尾声而退出一线因而价格低廉的前高性能战斗教练机，也为高教设计增加了困难。
全程教练机在技术上没有问题，但是在使用上出现训练成本过高的问题，连减少机型、缩小教练机队总规模都不能弥补。另一方面，早期超音速飞行时的稳定性问题在飞控问题解决后不再成为问题，超音速飞行和高亚音速飞行在飞行技能上不再有本质的差别，超音速教练机的必要性消失了，同型战斗教练机可以承担高级武器、战术和超音速适应性训练。教练机的发展再次进入困境。
20世纪90年代后，全程教练机不再用于全程训练，而是恢复两级训练，用初教作基本飞行训练后，直接上高教。但初教和高教的划分又成为问题。
教练机对速度和高度的要求毕竟不高，活塞式螺旋桨飞机具有可靠、廉价的优点，现代涡桨发动机则可以达到高亚音速和相当高的高度，采用涡桨发动机的苏联图-95轰炸机在速度和高度上都接近采用涡喷发动机的美国B-52轰炸机。如果教练机不再要求超音速性能，采用涡桨发动机的教练机在很大的性能包线内，都可以匹敌喷气式的教练机。
发展方向
世界教练机发展开始向两个方向发展：一是用最简单的初教筛选和学习简单飞行后，然后直接上相当于过去全程教练机的喷气式高教学习主要飞行技能；二是用具有中教性能的初教，将初教和中教一气呵成，然后上高教锦上添花，甚至跳过高教而直接上战斗教练机。
教练机定位
但这也是教练机定位混乱的开始。这个混乱对老资格航空工业国家是一个很大的困扰，对于新兴航空工业国家则可能成为致命的陷阱，尤其是借教练机入手，希望建立先进战术飞机研发能力的雄心勃勃的国家。这很可能成为一个滑溜溜的斜坡，一踩上去就身不由己了。
教练机以训练飞行学员为主业，以作战为副业，这一般都没有什么异议。但主业和副业的定义和两者的相对比重，这里面差别就大了。教练机的批量大，使用寿命长，出勤率高，对成本控制和使用经济性的要求几乎和民航客机一样苛刻，这样就需要尽可能减少不必要的重量、设备和飞行阻力，否则每天背石头上山，那什么经济性都免谈。
但作为作战飞机来说，战场上只有两件事是最重要的：生存力和任务完成能力，其他都无关紧要。
战术飞机种类
教练机作为战术飞机，一般有两种：攻击机和战斗机。攻击机用于攻击地面目标，教练机具有良好的低空低速操控性能，后座可以用来帮助观察战场和操作武器系统，用作兼职攻击机好像是天然的选择。攻击机需要暴露于敌人地面火力之下，需要具有一定的抗打击能力。美国A-10攻击机和俄罗斯的苏联苏-25攻击机都有钛制装甲“澡盆”，用于保护飞行员和关键设备，教练机要是也背上这么一个澡盆，那发动机推力和油耗的增加可就多了。
攻击机
攻击机一般用航炮、火箭弹、导弹和炸弹攻击地面目标。航炮可以用吊舱，但火线离飞机轴线太远，瞄准精度不好。发射时的强烈振动和挂架的刚度不足使射击精度进一步下降，长期的强烈振动也对挂架的强度有害。
真正的航炮都是固定安装在机身上的，或者在机腹，或者在翼根，或者在机头，或者其他位置。要达到一定的射程、精度和毁伤效果，航炮需要有一定的口径和初速，这样航炮的后坐力就较大，炮身就较重。
战术飞机需要具有远程奔袭或者长时间巡逻的能力，机内油箱需要加大，即使不需要像苏-27战斗机那样变态的40%机内载油系数，也应该至少有战斗机平均的28%左右，而不是典型教练机的22-23%甚至更低。
过大的机内油箱意味着更大的机体，即使平日里减油起飞，阻力、重量、发动机推力依然要上去，依然降低经济性。使用副油箱也不能完全解决问题。副油箱需要在挂架和机翼内设置油管和相应的开关，增加系统的复杂性，要不是必要，也是能省就省。
多用途挂架在技术上没有问题，但这些设备和功能都不是教练机部需要的，教练机每天上天背着那么多的包袱，日常经济性成了大问题，维修、备件都成了问题，多一件设备，就多一份日常的维修和更新，到临战了再大检修、大更新是不行的。
现代战场的防空火力日益强大，攻击机没有一定的防护，只有靠隐身来增加自身的生存能力。欧洲MAKO教练机是第一种采用隐身设计的教练机，前机身有显著的隐身修形。且不说MAKO的隐身能力究竟有多少，战斗机比教练机更强调隐身，如果有不影响气动设计的隐身方法，人们早就蜂拥而上了。如果教练机为了有限的隐身而严重损失了经济性，那可能会得不偿失。
战斗机
作为战斗机，飞行性能和武器能力上的要求只会更高。战斗机要求相当高的速度和高度，一般教练机没有这样的要求，即使为了满足中等性能战斗机的基本要求，也需要将最大速度增加到至少1.5倍音速左右，升限也相应增高。为此，教练机常用的中低流量比非加力涡扇发动机不能用了，要用战斗机的低流量比加力涡扇发动机。
中国的K-8教练机使用美国的TFE731发动机，这恰巧也是很多公务飞机使用的发动机，就是因为其油耗低、可靠性好。但是TFE731用于超音速飞行就勉为其难了，台湾的IDF用加力的TFE731是没有办法，不是因为这是理想的战斗机发动机。
战斗机发动机追求终极性能，像高性能跑车发动机；教练机发动机追求可靠省油，像出租汽车发动机。两者要求不一样，用后者代替前者根本不能达到性能要求，用前者代替后者则损失可靠性和油耗。使用战斗机发动机对教练机的使用经济性是另一个坏消息。
战斗机的机动性要求比教练机高很多，这要求机体作很大的加强，这又是重量增加，和由此产生的使用经济性损失。
这还没有涉及到航电。教练机不需要太多的航电，只要有基本的飞行仪表和通信就够了。但作为战术飞机，火控系统是必要的，而且需要和所有配套的武器相匹配。现代火控可不简单，红外、微光、激光、雷达，这些探测设备的重量和成本都不低，座舱显示也要跟上去。
虽然现代火控都是数字化，只要硬件存在，软件随时可以更新，但平时只装“架子”硬件而没有相应的软件对节约重量和成本没有什么作用。
教练机要把火控升级到可以一战的程度，成本则会升高。现代战斗机的高昂成本是与现实成正比的。一分钱一分货，便宜出好货的事人人想做，但除了众里皆混我独清的情况外，战斗机做不到的低成本，换成教练机也未必做得到。
现代战斗机已经成为高度复杂和昂贵的系统，但其能力也高度强大。为了控制成本，作为兼职战斗机或者兼职攻击机的教练机一般比专用战斗机或者专用攻击机的性能要有所下降，但下降太多又使得这种兼职失去意义，只能迫使兼职升级成准专职，走向危险的“性能要求爬升”的道路，最终导致价格的自杀性螺旋式上升。
教练机各种机型
美国开始时是走第一条路，用Slingsby双座活塞式初教，然后海军飞行员上T-45（按许可证制造的英国“鹰”式教练机），空军飞行员上T-38超音速教练机（F-5战斗机的前身，已经很老了，即将大批退役）。
英国走第二条路，先上Shorts Super Tucano（按许可证制造的巴西Tucano教练机）涡桨教练机，然后上“鹰”式。美国现在有向英国路线靠拢的趋势，正在装备雷锡恩T-6“得克萨斯人”教练机（按许可证制造的瑞士PilatusPC-9），取代Slingsby。
像Slingsby那样的简易初教通常由通用飞机发展而来，采用并列双座，教官可以手把手地教学员，便于交流。这种飞机速度慢，性能稳定，采购和运行成本低，对学员的心理压力也小。但这种飞机的性能潜力基本没有，学员要是养成对教官的依赖也不好，所以现在好像又不提倡了，至少作为军用教练机不提倡了。
串列双座的活塞式或者涡桨教练机有利于养成学员独立飞行的习惯，成为现代军用教练机的主流。但是螺旋桨依然有反扭力的问题，功率增减必须相应地用副翼和尾舵补偿，否则要造成偏航。喷气式飞机没有这个问题。
现代飞控系统可以自动补偿螺旋桨的反扭力作用，使学员不致产生坏习惯，在感觉上和喷气式飞机相似。德国的Fan Trainer教练机采用后置螺旋桨，学员看不见螺旋桨，感觉上更加接近喷气式教练机了。这样一来，除了最大速度和高度，螺旋桨教练机在性能上已经媲美喷气式教练机，可以做难度相仿的斤斗、倒飞等特技，而起落性更好。更重要的是，经济性能更好。
20世纪90年代以来，涡桨教练机大有成为新一代的“全程教练机”的势头，有在很大程度上代替喷气式教练机的意思。巴西的Tucano、瑞士的PC-7/PC-9是涡桨教练机中的典范，英国的Shorts Super Tucano是对巴西Tucano的进一步改进，同样，美国RatheonT-6是对瑞士PC-9的改进，瑞士Pilatus本身也发展了更新的PC-21，号称“终极涡桨教练机”。
先进涡桨教练机和同型战斗教练机的发展从两头挤压喷气式高教，使喷气式高教的日子十分难过。为了杀出重围，喷气式高教开始强调相对于涡桨教练机的多用性，和相对于同型战斗教练机的经济性。
法德合作的“阿尔法-喷气”从一开始就是对教练机和攻击机同等强调的，在德国空军里，“阿尔法-喷气”就是标准的攻击机，法国空军也用“阿尔法-喷气”补充“美洲豹”攻击机。
英国的“鹰”式教练机也是从一开始就具有对敌攻击能力，后来索性发展成单座型，供第三世界国家空军作为高亚音速战斗机使用。但是作为攻击机，教练机出身的飞机不够皮实，战场生存力有问题。
作为战斗机，缺乏超音速能力也是一个很大的缺憾。所以90年代以来新研制的几种高教都具有超音速能力，比如欧洲的MAKO、韩国的T-50、中国的L-15等。这些新型教练机都声称具有不亚于现代战斗机的机动性，具有相当强悍的武器系统，可以做为中等性能的战斗机或者攻击机使用。