ASV gaisa spēku misija ir definēta kā “lidot, cīnīties un uzvarēt gaisā, kosmosā un kibertelpā”. Tās locekļiem ASV valdība ir uzdevusi atbalstīt nacionālo politiku un aizsargāt valsti. Viņi ne tikai aizstāv ASV mieru un drošību, bet arī veic meklēšanas un glābšanas misijas, kontrolē ASV piederošo gaisa telpu un veic gaisa transporta operācijas gan kara, gan humanitāros nolūkos. Gaisa spēki ir arī viens no līderiem kosmosa izpētē, un to uzdevums ir aizsargāt Amerikas Savienoto Valstu intereses kosmosā.
Gaisa spēku galvenais mērķis ir aizsargāt ASV no gaisa uzbrukumiem un veikt gaisa uzbrukumus tiem, kas apdraud valsti. Militārā nozare to dara, apmācot gaisa kuģus un sievietes par jaunākajām gaisa tehnoloģijām, tostarp ar tālvadības lidmašīnām un slepenām lidmašīnām. Lai gan sākotnēji tā bija daļa no ASV armijas, tagad tā ir sava militārā atzara un darbojas, lai atbalstītu armiju, jūras korpusu, jūras spēku un visas citas militārās nozares un operācijas.
Gaisa spēki ir atbildīgi arī par vairākām meklēšanas un glābšanas operācijām gan militārpersonām, gan civiliedzīvotājiem. Šī misijas daļa atrodas no Gaisa spēku glābšanas koordinācijas centra (AFRCC). Ārpus militāro filiāļu meklēšanas un glābšanas operācijām locekļi ir arī meklējuši Džona Kenedija jaunākā un Stīva Foseta, kā arī citu civiliedzīvotāju līķus.
Gan miera, gan kara laikā ASV gaisa spēki veic arī gaisa transporta operācijas. Tas ietver pārtikas vai cilvēku transportēšanu uz vietām, kur gaisa transports ir vienīgā iespēja, vai no tām. Filiāle veic lielāko daļu ASV humānās palīdzības operāciju, transportējot nepieciešamās preces uz valstīm, kurās ir notikusi katastrofa vai pašreizējais politiskais klimats neļauj iedzīvotājiem iegūt pārtiku. Viena no ievērojamākajām gaisa spēku operācijām ir Berlīnes gaisa transports; Otrā pasaules kara laikā kopā ar Lielbritānijas gaisa spēkiem pārtikas un apkures piegādes tika ar gaisa transportu nogādātas Berlīnes pilsētas iedzīvotājiem pēc tam, kad Vācijas valdība liedza pilsoņiem saņemt šīs piegādes.
Lai gan filiālei ir uzticēti daudzi aizskaroši mērķi, tai ir arī aizsardzības mērķis. Tā ir atbildīga par Savienoto Valstu gaisa telpas drošības uzturēšanu, nodrošinot, ka tajā neiekļūst neviena nezināma persona. Katrai valstij virs tās zemes ir noteikts vietas daudzums, ko tā kontrolē, un piekļuvei citām valstīm ir nepieciešams apstiprinājums. ASV gaisa spēki ir atbildīgi par šīs ASV teritorijas daļas aizsardzību.
Ārpus iepriekš minētā gaisa spēki ir arī viens no līderiem kosmosa izpētē un ASV interešu aizsardzībā kosmosā. Tas var ietvert satelītu aizsardzību, gaisa kuģu apmācību darbam Nacionālajā aeronautikas un kosmosa pārvaldē (NASA) un jebkādu ārēju draudu uzraudzību. Lai gan gaisa spēki ir mazi salīdzinājumā ar citām ASV militārajām nozarēm, to misija ir plaša un būtiska valsts un tās pilsoņu drošībai.