航空航天工程是STEM领域中的专业之一，专注于飞机和航天器的设计、开发、测试和操作 。该领域涵盖了从小型无人机到重型星际火箭等各种产品的制造。 所有的航空航天工程师都需要有卓越的物理和数学方面的学术能力 ，因为所有的飞行器都是由运动、能量和力的规则控制的，哪怕是很小的计算错误都可能是致命的。
用最简单的话说，航空航天工程师研究任何能飞的东西。从设计、测试到生产和后期维护都离不开他们。该领域通常分为两个子专业:
- 航空工程师专注于研究在地球大气层内的飞行器 。无人机、直升机、商用飞机、战斗机和巡航导弹都属于航空工程师的工作范围。
- 航天工程师专注于设计、开发和测试离开地球大气层的航天器 。这包括广泛的军事、政府和私营部门的应用，如火箭、导弹、航天飞机、行星探测器和卫星。
这两个子专业在技能集合上有相当大的重叠，而且通常这两个专业都位于大学的同一个系中。有些工程师把大部分时间花在电脑前，使用建模和仿真工具。另一些人则更多地在航空隧道和实地测试规模模型以及飞机和太空飞行器中工作。
飞行器受物理规律的支配， 所有航天航空工程师都必须具有扎实的物理及相关领域的基础知识 。飞机和宇宙飞船也需要承受巨大的压力和极端的温度，同时保持轻量化。因此， 航天航空工程师往往还要具备扎实的材料科学知识 。
航空航天工程师还需要有很强的数学能力 ，必修课程包括多变量微积分和微分方程。如果想要四年毕业，学生最好在高中就完成单变量微积分的学习。 核心课程还包括普通化学、力学和电磁学等 。该领域的专业课程还可能包括以下几种：
- 空气动力学
- 太空飞行动力学
- 推进力学
- 结构分析
- 控制系统分析与设计
- 流体动力学
- ……
