Воздушная армия как крупное оперативное объединение позволяла централизованно управлять всеми силами авиации фронта, широко маневрировать авиационными соединениями, массированно использовать их там, где этого требовала обстановка.
Командующие воздушными армиями по вопросам организации и ведения боевых действий во фронтовых операциях подчинялись непосредственно командующим фронтами, а в специальном отношении - боевая подготовка, комплектование, материальное и аэродромное обеспечение и другие вопросы командующему ВВС Красной Армии.
Одновременно началось формирование однородных бомбардировочных, штурмовых и истребительных дивизий. Сначала они были двухполкового, а затем трехполкового состава. Однородность дивизий существенно упрощала их применение при решении оперативных и тактических задач, позволяла ускоренно проводить подготовку самолетов к боевым вылетам и их ремонт.
Совершенствовалась и организационная структура авиационных полков. Осенью 1942 года они вновь были переведены на 32-самолетный состав. В это же время в истребительной и штурмовой авиации звено увеличивается до четырех самолетов - две пары, что в значительной мере улучшило управление ими в боевых порядках, взаимодействие в воздушном бою, повысило боевые возможности звеньев.
Боевой состав воздушной армии не был постоянен. Он обусловливался главным образом ролью, которая отводилась воздушной армии в операции, а также наличием материальной части. Обычно воздушная армия состояла из двух-трех истребительных, одной-двух бомбардировочных и одной-двух штурмовых авиационных дивизий и нескольких отдельных авиаполков. Следует отметить, что количество самолетов в воздушных армиях в ходе войны неуклонно увеличивалось. Так, в операциях 1942 года воздушные армии насчитывали до 400 самолетов, в 1943 году - от 500 до 1000, а на заключительном этапе войны - до 1500 самолетов. В отдельных операциях этого периода (Висло-Одерская, Берлинская) они имели 2500 - 3000 самолетов. Следовательно, самолетный парк воздушных армий завершающего периода войны превосходил воздушные армии 1942 года в 6 - 8 раз.
С созданием воздушных армий открылись широкие возможности реализации на практике основных принципов боевого применения авиации - массирования ее сил, обеспечения тесного взаимодействия с войсками, централизации управления, экономного расходования сил и средств.
Большие изменения произошли и в оргструктуре дальнебомбардировочной авиации. В июле - августе 1941 года, в связи с большими потерями самолетов, авиационные корпуса были расформированы. С этого времени дальнебомбардировочная авиация организационно состояла из отдельных дивизий.
С марта 1942 года в соответствии с постановлением Государственного Комитета Обороны дальнебомбардировочная авиация реорганизуется в авиацию дальнего действия и подчиняется Ставке ВГК. Организационные изменения имели цель создать мощную группировку, которую можно было бы использовать для самостоятельных действий в глубоком тылу противника. К концу этого года в ее состав входило 11 авиадивизий.
Рост выпуска дальних бомбардировщиков позволил в последующем уточнить оргструктуру авиации дальнего действия. В 1943 году начинается формирование авиационных корпусов. К концу 1943 года в ней насчитывалось восемь авиационных корпусов и две отдельные дивизии.
Организационные изменения в АДД оказали влияние на ее боевое применение. Стало возможным воздействовать по объектам глубокого тыла не одиночными самолетами и группами, как это было в первом и втором периодах войны, а полками, дивизиями и корпусами, то есть наносить сосредоточенные и массированные удары.
В декабре 1944 года авиация дальнего действия была преобразована в 18-ю воздушную армию и подчинена непосредственно командующему ВВС Красной Армии. Одновременно были укрупнены ее корпуса. Вместо двух авиационных дивизий теперь в их состав стало входить четыре дивизии. К концу месяца она включала четыре корпуса и три отдельные дивизии, всего около 1300 боевых самолетов.
В заключительных операциях Советских Вооруженных Сил 18-я воздушная армия дальней авиации активно участвовала в боевых действиях совместно с воздушными армиями фронтовой авиации и сыграла важную роль в разгроме немецко-фашистских войск.
В течение войны осуществлялся поиск путей создания мощных авиационных группировок на всех важнейших направлениях за счет создания специальных авиационных резервов. Известно, что Советские ВВС вступили в войну, не имея, по сути дела, таких резервов. Потребность же в них возникла с первых дней войны. ВВС внутренних военных округов были малочисленны. К тому же они не обладали необходимой маневренностью и мобильностью, требовали дополнительной реорганизации перед отправкой на фронт. Поэтому сразу же были начаты поиски оптимальной организационной структуры авиационных резервов и форм их применения (см.схему 4).