机载预警与指挥系统包含两个重要部分：
机载雷达系统：用来远距离探测飞机、船舶、车辆。 指挥控制系统：指挥战斗机和攻击机进行打击。
指挥控制功能和空中交通管制所扮演的角色有非常相似之处，都是管理本地区的空中交通以确保任务完成。预警机拥有高机动性和雷达系统先进、高性能的双重优势。

预警机雷达

空中平台和雷达系统的组合能引导战机到达任务区域，并对敌方兵力进行反击。高空中的预警机有着巨大的优势：目标可以在很远的距离被侦测到。

现代预警机的脉冲多普勒雷达系统有大约400km的探测范围。这意味着可以尽早的发现地对空导弹以便部署对抗措施。
一架飞行在9km高空的预警机可以覆盖超过312,000平方千米的范围。三架这样的飞机同时环绕飞行可以覆盖相当于欧洲中部大小的地区。
在空对空格斗中，机载预警与指挥系统可以通过通信链路与友机协作。这样可以有效的延伸友机对周围情况的感知范围，增加隐蔽性，因为他们不需要使用自己的雷达系统。 

E-3“望楼”预警机

E-3“望楼”预警机是在波音707客机基础上，在机身上方安装有一个独特的圆形雷达天线罩，机内有相关的大量电子设备，使得E-3能作为美军在作战战区中的指挥和控制中心。

其安装有AN/APY-1/2无源相控阵雷达系统，可提供地面和海上的监视。雷达系统收集的包含了敌我方飞机、船舶定位与跟踪的信息可以发送到多个指挥控制中心。

AN/APY-1

AN/APY-1是专门为E-3A Sentry AWACS设计的预警雷达，在增加海上工作方式后改称AN/APY-2。
雷达在9km的高空可以探测到400km以外的低空和海面目标，800km以外的同高度目标。上图说明了空中预警指挥系统可以探测空中和陆上目标的覆盖范围。
雷达工作在S波段，采用的是长8m宽1.5m的面阵列天线，俯仰向是电子扫描，方位向是在圆形天线罩中机械旋转，每分钟6转。
脉冲多普勒和普通脉压接收以频率分割方式工作。脉冲多普勒接收处理包括二次混频，I和Q正交通道，A/D变换，递归杂波对消。FFT滤波器组对回波进行频谱分析，并有自适应电路自动调整门限电平，从而实现CFAR。
雷达数据相关处理器(RDC)为一高速程序控制计算机，完成整个雷达系统的管理，处理检测数据，形成数字式目标报告。

雷达工作模式

• 高重频脉冲多普勒远距离搜索模式，用于在地杂波中探测目标；

• 高重频脉冲多普勒远距离搜索模式，使用俯仰角扫描以获取更广的俯仰角覆盖范围；

• 低重频脉冲雷达搜索模式（脉冲压缩），用于探测远距离的超视距目标，可以忽略杂波干扰；

• 低重频脉冲雷达搜索模式，用于探测水面舰艇，具有极强的脉冲压缩和自适应处理功能，可根据存储的地图调整海杂波和平原反射的影响。

这些模式可以交叉使用以提供全高度远距离空中目标探测或者同时监测空中和海上目标。此外还有一种无源探测干扰源的模式。360度的扫描方位角被分成32个不同的扇区，每个扇区在扫描时根据情况可以分配或改变不同的扫描模式和条件。