A palavra acrobacia se refere às manobras da aeronave feitas em uma atitude incomum, ou a posição da aeronave em relação ao horizonte. Pilotos de todos os níveis de experiência aprendem acrobacias para segurança, treinamento ou demonstração. Os pilotos estudantes podem receber instruções sobre “atitudes incomuns”, especialmente se estiverem aprendendo a pilotar uma aeronave com roda traseira, que tende a ser muito sensível ao movimento.
Acrobacias também são ensinadas aos pilotos de caça para que possam obter uma vantagem estratégica em combate aéreo. Pilotos privados, pilotos de carreira e pilotos militares podem optar por praticar acrobacias esportivas ou competir em competições acrobáticas. Existem também grupos mundiais que realizam acrobacias de formação de vôo em shows aéreos públicos, como os Blue Angels (Força Aérea dos Estados Unidos), Roulettes (Real Força Aérea Australiana) e os Black Eagles (Coréia do Sul).
Manobras acrobáticas são extremamente perigosas e devem ser praticadas por muitas horas com um instrutor antes da execução. As manobras básicas são realizadas em um eixo transversal, um eixo longitudinal e um eixo vertical. Manobras mais complexas são combinações das básicas e fazem um show muito melhor.
As manobras feitas no eixo transversal, também chamadas de pitch, acontecem no eixo que vai dos pilotos da esquerda para a direita e paralelo às asas. O pitch é controlado pelos elevadores de uma aeronave alada. Um exemplo de manobra de arremesso de acrobacias é um loop. As manobras feitas no eixo longitudinal, também chamadas de roll ou ângulo de inclinação, referem-se ao eixo que passa entre o nariz e a cauda de uma aeronave durante o vôo reto e nivelado. O roll é controlado pelos ailerons de uma aeronave alada. Um exemplo de manobra de roll acrobático também é chamado de roll.
As manobras feitas ao longo do eixo vertical, chamadas de guinada, são o mesmo movimento de virar um carro para a esquerda ou direita. A guinada é controlada por lemes em uma aeronave. Nenhum movimento acrobático consiste apenas em guinar porque é mortal. Isso seria um giro plano, também conhecido como espiral de cemitério, porque o piloto e o avião geralmente não sobrevivem. O eixo de guinada é sempre controlado e equilibrado com pitch and roll. Um giro invertido pode ser induzido usando lemes e o profundor, de forma que o avião fique voltado para o solo enquanto gira. Esta é uma ótima manobra para todos os pilotos saberem, para que eles saibam como sair de um spin, se por acaso se colocarem em um.
Os pilotos realizam acrobacias incríveis no vôo quando combinam pitch, roll e yaw. Alguns exemplos são oitos cubanos e tubarões-martelo. Uma das manobras acrobáticas mais simples e anteriores aprendidas pelos pilotos é um oito cubano. Oitos cubanos são formados combinando pitch and roll e voando um oito no céu.
Um dos movimentos mais complicados é um Hammerhead. Um Hammerhead é obtido usando pitch, roll e yaw. A partir de uma atitude reta e nivelada, o piloto deve lançar o avião na vertical. O piloto deve manter o vôo neste ponto e esperar que a velocidade no ar seja reduzida a quase zero. Em seguida, o piloto fornece leme totalmente para a esquerda (guinada) e equilibra o efeito ou as forças giroscópicas e o torque usando um leve aileron direito (rotação). Em menos de cinco segundos, o nariz do avião irá virar para baixo. A recuperação de volta ao vôo reto e nivelado inclui leme direito para parar a guinada e permitir que a velocidade no ar aumente para a velocidade de pré-manobra.