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我們都知道，作用在飛機上的推力是一個有大小、有方向的動量，這種動量被稱爲向量(Thrust Vector, TV)。但在傳統航空器上，推力都順著航空器軸線朝前，方向並不能改變。而向量推力技術就是通過偏轉發動機噴射氣流的方向，從而獲得額外操縱力矩的技術，爲了強調此技術中推力方向可調整的特性，故稱之爲向量推力控制(Thrust Vector Control, TVC)技術。

不採用向量推力控制技術的飛機，發動機的噴射氣流皆與飛機的軸線重疊，産生的推力也沿著軸線向前，在此情形下發動機的推力只是用於克服飛機所受到的阻力，提供飛機加速的動力。

採用向量推力控制技術的飛機，則是透過噴嘴偏轉，利用發動機産生的推力，獲得多餘的控制力矩，將飛機的姿態控制。其特色是控制力矩與發動機的推力緊密相連，而不受飛機本身姿態的影響。故可維持飛機在作低速、大攻角動作的飛行而控制面幾近失效時利用向量推力提供的額外操縱力矩來控制飛機運動。第四代戰機的設計需求，是要求飛機要具備失速後動作的能力，即大攻角下的運動能力。向量推力控制技術剛好能滿足這項設計需求，是發展第四代戰機戰術、技術需求的必然選擇。

以下來瞭解向量推力控制技術的原理。普通飛機的飛行攻角是比較小的，在這種狀態下飛機的主翼及水平尾翼皆産生足夠的升力，以維持飛機在正常狀態下飛行。當飛機的攻角逐漸增大，飛機的水平尾翼將陷入主翼的紊流(Transition)中，產生遮蔽效應並造成水平尾翼失速，使飛機進入螺旋(Spin)狀態無法解出而導致墜毀。在這時候即使發動機正常運作，也無法使飛機保持穩定。

然而當飛機採用了向量推力控制技術後，發動機的噴嘴會上下做二維偏轉動作，産生的推力不再通過飛機的重心，産生了環繞飛機重心的俯仰力距，此時推力就發揮了與飛機控制面相同的作用。由於推力的産生只與發動機有關係，如此就算飛機的攻角角大於失速攻角角，推力仍能提供足夠的力矩使飛機配平，只要機翼還能産生足夠的升力，飛機就能持續飛行。並且透過實驗還發現推力偏轉後，不僅推力能産生直接的俯仰推力向量，還能透過超環流效應使機翼産生誘導升力，使整體的升力係數提高。

裝置了向量推力控制系統的戰機由於具有失速後動作的能力，擁有極大的空戰優勢，美國以裝置向量推力噴嘴的洛克威爾(Rockwell)╱MBB X-31概念驗證機與麥道(McDonnell Douglas)F/A-18戰機做過空戰測試，結果X-31以1:32的戰績遙遙領先於F-18。

使用向量推力控制技術的航空器不僅其機動性大幅提昇，而且還具有前所未有的短場(STOL)起降能力，這是因爲使用向量推力控制技術的飛機其超環流升力及推力在升力方向的分量，都有利於減少飛機的離地及落地速度，以縮短滑行距離。此外由於向量推力噴嘴很容易將推力反向噴射，飛機在降落之後的制動力也大幅提高，因此落地後的滑行距離會更加縮短。若發動機的噴嘴不僅可以上下偏轉，還能左右偏轉達到所謂的軸對稱動作，那麽推力不僅能提供航空器的俯仰力矩，還能提供偏航力矩，這就是全向量推力機。

飛機控制的效率因為向量推力控制技術的採用而提高了，使得飛機的氣動力控制面，如垂直尾翼和水平尾翼就可以大幅縮小尺寸，因此飛機就可以減輕重量。另一個對匿蹤效果有影響的垂直尾翼及水平尾翼所形成的雷達反射面積，也就可以縮小，如此飛機的匿蹤效果也獲得改善。

但對此技術最大的困難，在於發動機噴嘴轉動機構所承受的高溫燃氣。以蘇霍(Sukhoi)Su-27UBL概念驗證機的二維向量噴嘴為例，因噴嘴是裝置在渦輪(Turbine)的後方，轉動機構裝置在發動機外側，與高溫燃氣直接接觸的就是噴嘴。而噴嘴作向量動作時，發動機外的一層空氣薄膜就很難穩定，且現代戰機的噴嘴是利用外來的冷空氣與發動機的高溫燃氣作用，形成一空氣做成的收斂－發散噴嘴，而轉動處的氣流難以維持穩定，高溫燃氣就會直接打在噴嘴上，若噴嘴抵擋不住高熱，外側的轉動機構就會損壞。故在其噴嘴前面設置有專用的冷卻氣流用進氣孔，並且在噴嘴內設置有許多散熱孔。

向量推力控制技術是一項整合性強的技術，它包括推力轉向噴嘴技術及飛機機體／推進／控制系統一體化的技術。向量推力控制技術的研發需要尖端的航空科技，也反映了一國國力的強弱，目前全球只有美國及俄羅斯掌握了此項科技，美國洛馬(Lockheed Martin)F/A-22A與俄羅斯蘇霍Su-37戰機，就是這兩國擁有此一先進航空科技的代表性機種。