La gestion du trafic aérien (ATM : « Air Traffic Management ») passe par la gestion des trois systèmes suivants : le système ATC (« Air Traffic Control »), qui contrôle en temps réel le trafic aérien ; le système ATFM (« Air Traffic Flow Management ») qui gère de façon anticipée les flux de trafic; le système ASM (« Air Space Management ») qui gère l'espace aérien (par exemple, l´ouverture de routes de délestage dans un espace laissé temporairement libre par les militaires). Ces trois systèmes sont principalement gérés par les États et par l'organisation Eurocontrol.
Le contrôle aérien est un ensemble de services rendus par les contrôleurs aériens aux aéronefs afin d'aider à l'exécution sûre, rapide et efficace des vols. Les services rendus sont appelés « services de la navigation aérienne ». Ils visent à prévenir les collisions entre les aéronefs et le sol ou les véhicules et les collisions en vol entre aéronefs, à fournir les avis et renseignements utiles à l'exécution sûre et efficace du vol (informations météorologiques, informations sur l'état des moyens au sol, informations sur le trafic) et à fournir un service d'alerte pour prévenir les organismes appropriés lorsque les aéronefs ont besoin de l'aide des organismes de secours et de sauvetage.
Tout l'espace aérien est par défaut non contrôlé. Dans cet espace aérien, on crée ensuite là où c'est nécessaire des espaces aériens contrôlés. L'existence d'un organisme de contrôle est liée à l'existence d'un espace aérien, et vice versa. Le contrôle n'existe que s'il y a un espace, et la compétence de l'organisme de contrôle est limitée à cet espace. Un espace aérien n'existe que dans les horaires de permanence de l'organisme qui en est chargé.
Pour la sécurité des vols, le contrôle délivre des clairances. Ce sont des instructions et des autorisations de circuler dans des conditions spécifiques. Le commandant de bord d'un aéronef peut toutefois décider d'y déroger mais doit justifier sa décision par une réelle question de sécurité ou de capacité. Le non-respect d'une instruction du contrôle aérien peut mener à la suspension définitive de la licence du pilote. Mais le contrôle aérien est avant tout un service aux pilotes et permet bien souvent d'aider des pilotes en difficulté ou des jeunes pilotes. D'une manière générale, les pilotes tentent de s'adapter au trafic et aux circonstances pour aider le contrôleur à gérer le flux. Le service d'information de vol est assuré sur tout le territoire français. En espace aérien contrôlé, il est assuré par le service de contrôle comme précédemment décrit. Il consiste à délivrer aux aéronefs les renseignements et avis nécessaires pour l'exécution sûre et efficace du vol. Le service d'alerte consiste à répondre à tous les besoins des avions qui se disent en détresse, ou dont on peut penser qu'ils sont en détresse.
Suivant le type de trafic, différents organismes de la sécurité aérienne (différenciés car les compétences requises, les règles applicables, et les moyens techniques nécessaires) assurent le contrôle de la circulation aérienne : les centres en route de la navigation aérienne (CRNA) sont chargés d'assurer les services de la circulation aérienne au bénéfice des aéronefs en croisière, hors proximité des aérodromes ; les centres de contrôle d'approche (APP) sont chargés d'assurer les services de la circulation aérienne aux abords d'un aérodrome, dans une zone de contrôle dont la taille est variable ; les centres de contrôle d'aérodrome (TWR pour « Tower » ou tour de contrôle) sont chargés d'assurer les services de la circulation aérienne dans une zone restreinte (d'une dizaine de kilomètres environ) autour d'un aérodrome.