苏-27有一个更加高矗的大型水泡形座舱盖及向下倾斜的机头雷达罩,在长长的尾锥体两侧是并列的2台AE—31]涡扇发动机,二片垂尾笔直地装在发动机外侧,腹下左右独立的斜戽形进气口稍稍互为倾斜,后掠40度的梯形中单翼拥有10多个挂架,可携带10枚AA—9、AA—10、AA—8及AA—11型空对空导弹或各种炸弹及火箭发射巢。电子设备方面装备有边跟踪边扫描的相干脉冲多普勒雷达(搜索距离达240千米!跟踪距离185千米)和红外搜索/跟踪器及激光测距仪。飞行员头带头盔目标识别仪,作战自动化程度很高,如此先进复杂的航空电子技术改变了昔日西方的看法,令他们“深感意外”。苏-27的固定武器和其他第三代飞机一样,只是1门30毫米机炮,备弹149发。