飞机休息室——密闭式机库
航空母舰，顾名思义，舰上就要停放飞机，因此就得有机库。
在第二次世界大战前，美国一直采用将机库与飞行甲板安置在船体上方的设计，机库左右只用滚轮式窗帘遮蔽，空气可以自由流通，称为开放式机库。这种设计容易获得较宽的机库空间，当处理汽油、炸弹等危险物品时，或发生事故时的处置，即所谓损害管制时，都较容易进行，在大战期间曾经发挥了相当的作用。
第二次世界大战后，舰载机越来越精密，特别是核武器出现后，须要提高舰艇的气密性，因此不宜再用开放式机库。此外，开放式机库的甲板就是保持舰体强度的强度甲板，而航母大型化之后，只靠机库甲板无法保持足够的强度。因此美国海军自1955年“福莱斯特”号以后，均采用密闭式机库。
“尼米兹”级航母就是密闭式机库，就是将舰载机机库密闭在船体内，只在两侧4处（右舷侧3处，左舷侧1处）有开口，供飞机升降使用。该舰机库长209米，宽33米，高8.1米，相当于3层甲板的高度。
三个足球场大的飞行甲板
航空母舰上都有一个供舰载机停放、起降的场所，叫飞行甲板。“尼米兹”级航空母舰的飞行甲板有3个足球场那么大，这比起陆上飞机场来，当然显得很狭窄，毕竟要供90架高性能飞机停机和起降，但作为舰艇甲板，却是没有谁能比得上的。
从1961年建成的“小鹰”号以来，飞行甲板采用平面型已成为美国航空母舰的标准型式。飞行甲板左侧，舰桥的前方有2座飞机升降机，后方有1座，左舷侧后方有1座。左前方到右后方的斜角飞行甲板，是供飞机降落时使用。起飞位置在飞行甲板前半部和斜角飞行甲板的前半部，在那里各安置2座飞机弹射器。斜角飞行甲板、飞机弹射器和光学着舰引导装置被称为现代化航空母舰的三宝。有趣的是，这3项装置都是由英国海军首先提出构想，而由美国海军将它实用化的。
飞机乘电梯
舰载机从机库到飞行甲板要用专用升降机搬运。英国和日本的航空母舰是在船体中心线或其附近，用升降机上下搬运。而美国航空母舰很早就在飞行甲板侧边装置升降机，叫做侧升降机。这种方式的优点是：飞行甲板不需挖洞，不会影响飞行甲板的强度；升降机下降时，飞行甲板的面积不会减少；缺点是：恶劣气候下难以使用。
“尼米兹”级的升降机，每座有374平方米，载重50吨，可以同时运载A—6和A—7攻击机。机库与飞行甲板之间上下一次需时一分钟。
送飞机上天——弹射器
弹射器是保证在几十米距离内，几秒钟时间里，将舰载机弹射起飞的设备。由于航空母舰飞行甲板很短，而现代舰载机的起飞速度要求达到200~300百公里/小时，舰载机在飞行甲板上依靠自己滑跑，不能加速到这一起飞速度，因此需要弹射器帮助加速。
舰载机用升降机送到飞行甲板上后，停在舰桥左侧及前后的停机甲板上，装载武器、弹药，完成出击准备，然后使用飞行甲板前半部或斜角飞行甲板的飞机弹射器，弹射起飞。
航空母舰上的弹射器，过去曾使用过锤和油压。第二次世界大战后，英国海军发明了利用蒸汽的弹射器，到50年代达到实用化阶段。现代航空母舰大都装设蒸汽弹射器。
蒸气弹射器的原理是，将舰上锅炉或核反应堆产生的高温高压蒸气送进一个汽缸内，推动活塞，用从活塞伸出来的“铁腕”拉动飞机，将飞机从零速加速到起飞速度。原理虽然很简单，但要从活塞伸出“铁腕”，就要在汽缸上开槽，同时又要保持汽缸内的压力，这是蒸汽弹射器能否成功的关键。结果是，在槽的密闭处使用软金属带而解决了这个难题，利用从活塞延伸出来的“铁腕”带上凸型金属片，推动紧贴在槽边的金属带，再用后面的金属片压回槽内。“铁腕”通过处会漏出一些蒸气，在飞行甲板上产生白色烟雾。
装在“尼米兹”级的弹射器是C—13—I型，弹射力达970万米／公斤，可将30吨重的飞机在76.3米起飞距离内，由时速零加速到256公里。如用来弹射2吨重的轿车，可以弹射到2.4公里的远处。“尼米兹”级装备4座这样的弹射器。
帮飞机刹车——着舰拦阻装置
由于航母飞行甲板长度不能满足舰载机着舰时的需要，就要有一种辅助设施，这就是帮助舰载机在着舰时迅速降低速度的刹车装置，叫做着舰拦阻装置。
舰载机在舰上降落有许多方法。第二次世界大战前后，有一种方法是：当飞机进入着舰区后，着舰的飞机即放下尾钩，钩住拦阻索，拖着拦阻索而逐渐停止滑行。这种方法，称之为油压装置吸收冲力的标准方法。
拦阻索是利用油压气缸一面拉长一面吸收冲力，其吸收力约有690万米／公斤，可使30吨重的喷气机滑行100米后停止。过去需要几十条拦阻索，自从有了斜角飞行甲板后，在美国航空母舰上的标准是4条。拦阻索装在斜角甲板后部着舰区，从飞行甲板后端55米处起，每隔12米横列一条拦阻索，共4条。拦阻索的前面约有100米的滑行距离，再加上掉转方向需要约30米，所以斜角飞行甲板共需约200米的长度。
当飞机尾钩未能钩住任何一条拦阻索时，在舰尾还有一个由尼龙材料制成的拦阻网，将飞机网住。
让飞机平平安安回家——着舰引导装置
飞机着舰比在陆上机场降落的难度和风险都大得多。1981年5月26日23时50分，一架EA—6B电子战飞机在“尼米兹”号着舰时，因没有对准跑道中线，而在甲板上坠毁、爆炸、起火，并使甲板上一架F—14挂载的“麻雀”导弹爆炸，导致14人死亡，42人受伤，11架飞机被损或被毁。所以对舰载机飞行员操纵飞机的技术要求比陆基飞机飞行员的要求要高，着舰引导工作的难度也大得多。自然，着舰引导工作和引导设备对舰载机的安全着舰起着保证作用。
引导舰载机着舰的方法，从前是由资深驾驶员两手拿着彩色板，指挥将要着舰的飞机。在舰载机大型化之后，着舰速度比前快很多，机上驾驶员无法看清人员的手势，必须有特殊装置，让高速着舰的飞机驾驶员能判别着舰路线。
为了解决这个难题，英国海军发明了反射镜着舰引导系统。其原理是：将探照灯灯光用镜子反射，利用反射光与镜子两侧的一排灯光相比较，作出判断。例如，从着舰机上看到反射灯光在一排灯光上面则表示着舰路线过高，若在下面则表示过低。此法称为反射镜着舰引导系统。以后经过改进，改用平面透镜光源，即便暗夜或有雾时，亦能清楚看见，但其基本原理是一样的。
20世纪60年代末期，研制出全自动着舰引导装置（利用雷达），但舰载机驾驶员仍必须具备目视着舰的驾驶技能。光学引导装置也仍保留在航空母舰上。
掌握所有舰载机起降作业的是位于舰桥最上层的主飞航管制塔，从那里可以对整个飞行甲板一目了然，而且重要的区域都有闭路电视监视。
主飞航管制塔的下一层是舰长的航行指挥舰桥，再下面则是航空战斗群司令官的作战舰桥。再下面，向左边突出的部分是电视摄影机室，专门拍摄飞行甲板作业及着舰情况，制成录象带，甚至有电视摄象机埋在斜角飞行甲板的中心线上，拍摄着舰飞机的正面影象，并立即在与飞行有关的管制塔台或各航空部队备战室播出，录象带则留为日后检查之用。
谨防偷袭
美国航母配有E—2C“鹰眼”早期预警机4—5架，保持近百分之百的出动率。另外舰上还装备早期预警雷达。以SPS—48型三坐标对空警戒雷达及SPS—43A远程对空搜索雷达为主，还有SPS—10F型水面搜索雷达、LN—66型导航雷达和SPN—42.43.44型航空管制／全自动着舰引导雷达，还有SPS—65型低空警戒雷达及SLQ—32电子战系统。这些雷达天线和收信用天线，以尽量不影响舰载机起降为原则，配置在舰桥周围。
航空母舰不能单独行动，必须由巡洋舰和驱逐舰组成护卫网加以护卫。但是，万一有突破护卫网冲进来的敌人，尤其是反舰导弹，航母就必须有自己的防御手段。所以航空母舰还装备有3座“海麻雀”近程对空导弹发射架，和3—4门20毫米“密集阵”近程火炮系统。“海麻雀”导弹由SPS—65雷达控制。SLQ—32电子战系统能干扰反舰导弹的雷达制导系统；还有4座MK36干扰火箭发射器用于干扰反舰导弹的红外制导系统。
美国尼米兹级核动力航母和英国无敌级轻型航母
航空母舰是敌方最注意的目标，虽然不易被敌击沉，但对来自四面八方的攻击也是不易应付的。