空军三个主要情报机构是：负责情报/跟踪/侦察的副参谋长办公室（Office of Deputy Chief of Staff for Intelligence, Surveillance and Reconnaissance）、空军第25联队（25th Air Force）和国家航天航空情报中心（National Air and Space Intelligence Center）。另外，美国空军特别调查办公室（Air Force Office of Special Investigation）的职能包括反间谍情报。
1997年初，空军解散了负责情报的助理参谋长办公室，将其职能分配指派给负责航天和航空行动的副参谋长办公室（Office off the Deputy Chief of Staff for Air and Space Operation）直接领导的“情报/跟踪/侦察处”（Directorate of Intelligence, Surveillance and Reconnaissance）。2005年，空军重新设置这个岗位，并升格为负责情报的副参谋长，之后重新命名为负责情报/跟踪/侦察的副参谋长办公室。
图4.6 负责情报/跟踪/侦察的副参谋长办公室组织架构图
来源：美国空军（USAF），截至2013年12月。
作为空军情报、跟踪和侦察所有部门和活动的监督管理机构，副参谋长办公室负责管理一个“超过30000名员工的大企业”。如图4.6所示，2013年，这个副参谋长办公室下辖五个处和两个一线外勤行动局。ISR处（ISR指情报、跟踪、侦察。——译者）监督ISR可用资源的表现和效益，指导实施计划与程序提高情报搜集、处理、开发利用和分送ISR数据的能力。ISR战略/计划/条例/部队开发处（Directorate of ISR Strategy, Plans, Doctrine and Force Development）负责制定开发空军ISR战略计划，以支持国家安全和军事战略。ISR资源处（ISR Resources Directorate）代表空军处理与情报界和国防部委员会相关的政策、人力资源、资金和情报需求等事务。特别计划处（Special Programs Directorate）负责“行动的管理、监督和整合、研究与开发以及情报界内部的限制访问项目”。
“空军情报局外勤局”（Air Force Intelligence Agency Field-operating Agency）和空军第25联队是1971年受命成立，该指令是由空军部长下达，授权要求空军参谋部重新分配指挥和支持部门职能。为执行这一指令，“空军情报服务局”（Air Force Intelligence Service）于1972年6月27日成立。1988年，该局的地位获得提升，成为“空军情报局”（Air Force Intelligence Agency）。1991年10月1日，作为空军情报机构重组的一部分，它成为“空军情报支援局”（Air Force Intelligence Support Agency）。
空军情报支援局于1993年10月1日被撤销，2001年2月1日作为一个外勤行动局——空军情报局外勤局——重新启用。它的总部位于华盛顿特区的阿纳卡斯蒂亚-波林联合基地，共拥有124名雇员。外勤局的任务是“提供情报、特别安全服务和成像情报”，同时分析外国空军和空军防御战术。该局还特别关注“与非法活动有联系或可能对美国造成威胁的外国民用航空相关的机构和设施”。空军情报局外勤局于2014年10月1日被撤销。
1991年重组的第二主要部分是“空军情报司令部”（Air Force Intelligence Command）的成立，将电子安全指挥部（Electronic Security Command）、空军系统指挥部的外国技术处（Foreign Technology Division）、空军特种行动中心（Air Force Special Activities Center）和空军情报局的其他一些部门合并为一。最终，空军成立了一个类似于陆军情报与安全司令部的机构，将信号情报行动与情报编制和人力情报职能统一综合在同一个部门。同陆军情报与安全司令部一样，空军情报司令部在距其总部非常远的地方设立了一个中心，使用自己的伪装名称，编制科技情报。除完成负责情报的助理国防部长授权加强情报工作，满足国会诸多监督委员会以外，空军情报司令部受命提供“高价值的情报，支持履行作战职责的战区指挥官”。这个新的司令部还负责向国家情报机构提供空军支持。
1993年10月1日，空军情报机构进行了另一次重组。1993年6月15日授权发布美国空军计划行动指令93-8，“重组美国情报机构”，以及详细的空军方案计划93-01，“建立空军外勤行动局”。根据新的方案，空军情报司令部成为空军情报局（Air Force Intelligence Agency）。非技术性的人力情报行动移交给国防部人力情报局。另外，空军情报司令部其他余下的部门也进行了内部改组。2001年2月1日，空军情报局作为一个重要的附属部门重新划归“空中作战司令部”（Air Combat Command）指挥。
1997年8月，空军情报局共有超过1.6万名军官和文职人员，分散在包括得克萨斯州的凯利空军基地在内的95个办公地点。到2006年初，该局人员数量降至12070名。之后，2007年6月15日，空军情报局成为“空军情报、跟踪和侦察局”（Air Force Intelligence, Surveillance and Reconnaissance Agency）。除名称不同外，新机构与原空军情报局的区别主要有两个。空军情报、跟踪和侦察局，是由一个以信号情报为中心的机构，改组转变成一个将重中之重落实在地理空间情报、图像、人力情报和信号情报的机构。另外，与空军情报局不同，空军情报、跟踪和侦察局不属于空军作战司令部的附属机构，而是直接向空军负责情报/跟踪/侦察的副参谋长汇报。到2014年5月，空军情报、跟踪和侦察局拥有16511名工作人员，部署在全世界大约75个站点。
2014年10月1日，空军情报、跟踪和侦察局被解散，改组为ISR司令部——此举2006年就已被提出。新成立的空军第25联队，总部也设在圣安东尼奥—拉克兰联合基地（Joint Base San Antonio-Lackland），吸纳了空军情报、跟踪和侦察局所属情报搜集支队（第480 ISR支队和第70 ISR支队），以及空军作战司令部的两个空中侦察部门。空军作战司令部现在是空军第25联队的直属上级司令部。“空军技术应用中心”（Air Force Technical Applications Center，原属于空军情报、跟踪和侦察局）和“空军锁定目标中心”（Air Force Targeting Center）也转归空军第25联队指挥，并计划将其改组成锁定目标和分析支队。
第480 ISR支队，拥有5000多名工作人员，总部设在弗吉尼亚州的兰利-尤斯蒂斯联合基地，在诸多基地拥有下属部队：佐治亚州的戈登堡（第480大队）、兰利-尤斯蒂斯（第497大队）、加利福尼亚州比尔空军基地（第548大队）、夏威夷珍珠港（第692大队）、德国拉姆斯坦空军基地（第693大队）和韩国乌山空军基地（第694大队）。该支队的任务是“搜集、处理、发掘利用和分送ISR数据”，这些数据是通过多种空中情报资源获得的，包括U-2侦察机、RQ-4全球鹰无人机（RQ-4 Global Hawk）、MQ-1捕食者无人机（MQ-1 Predator）、MQ-9收割者无人机（MQ-9 Reaper）和MC-12以及其他飞机。
第70 ISR支队，总部设在马里兰州的米德堡，在许多基地拥有下属部队：日本三泽的第373大队、圣安东尼奥-拉克兰联合基地的第543大队、科罗拉多州彼德森空军基地的第544大队以及驻扎在米德堡的第659大队和第707大队。第70 ISR支队是空军的密码支队，在“世界范围执行实时信息情报搜集和信息保障任务”。它所属的第373大队，在日本三泽和阿拉斯加州的埃尔门多夫-理查德森堡联合基地有执行分队，向美国作战指挥官、联合和特种部队司令部以及国家情报机构和国防部高层“提供决定性至关重要的作战情报”。驻扎在米德堡的第659大队负责指挥管理的情报中队（第5中队、第37中队和第41中队），代表着美国空军最初的网络使命部队，隶属于美国网络司令部网络使命部队（Cyber Command Cyber Mission）一部分。
第70 ISR支队所属的第544大队，负责指挥管理的情报中队执行信号情报任务，包括针对外国太空行动的信号情报搜集。该支队所属重要的情报中队是驻扎在伯克利空军基地的第586中队，而这个中队在澳大利亚的艾丽斯泉设有一个执行任务的分遣队。这两个基地都是美国信号情报卫星的地面站。第544大队的第18情报中队驻扎在俄亥俄州的怀特帕特森空军基地，分别在韩国的乌山和英国的费尔特韦尔设有执行任务的分遣队。
第70 ISR支队所属的第543大队，驻扎在圣安东尼奥-拉克兰联合基地，派出工作人员参与国家信号情报行动，并向国土安全部提供信号情报支持。第707大队有1900多名工作人员，执行国家信号情报行动，服务对象包括总统办公室、国防部长和各兵种作战司令。该大队“作为‘全球空中信号情报分析任务’（Global Air Analysis SIGINT Mission）的首要分析部门，负责分析和报告具有重要意义的空中活动”，并实施计算机网络行动。
移交给空军第25联队的空中侦察部队之一是第9侦察支队，总部设在贝尔空军基地。该侦察支队负责指挥飞行U-2、RQ-4和MC-12，共拥有4500名雇员，分散在贝尔基地和北达科他州的格兰福克，以及多个海外基地。第55支队总部设在内布拉斯加州的奥佛特空军基地，是第二个移交给空军第25联队的空中侦察部队，既承担侦察任务，又实施电子攻击任务。该支队指挥飞行RC-135系列侦察飞机，执行信号情报和测量情报任务（第八章和第九章中详细介绍）。
2015年2月，第363 ISR支队，总部设在兰利-尤斯蒂斯联合基地，也纳入空军第25联队，任务是“提供整合的跨域目标锁定和分析，为行动和战术层面的作战士兵编制针对性的整合分析和目标锁定信息”。该支队接管了“空军目标锁定中心”（Air Force Targeting Center），专门为中央司令部空军部门提供目标锁定和效果研究、为“隐形联合防区外空对地导弹”（Stealthy Joint Air-to-Surface Standoff Missile）和常规空中发射巡航导弹的攻击计划制作机场区域模型，以及制定培训和锁定目标培训材料。分别属于内华达州内利斯空军基地的美国“空军作战中心”（Air Force Warfare Center）和佛罗里达州赫尔伯特空军基地的第361 ISR大队的两个情报中队也被纳入第363 ISR支队。
空军技术应用中心原是一个独立的机构，后来成为空军情报局支持的一个机构，现在隶属于空军第25联队。最初作为“特别武器中队”成立于1948年，之后被称为“空军原子能办公室——第一部门”（Air Force Office of Atomic Energy, Section 1），1959年7月更名为现在的“空军技术应用中心”。直到20世纪70年代，该中心的使命和任务仍属于保密范围，经过消密净化过的国会听证会上，该中心只被描述为“晴空计划”（Project CLEAR SKY）。
空军应用技术中心约有800多名工作人员，总部设在佛罗里达州的帕特里克空军基地，负责操作管理原子能探测系统（Atomic Energy Detection System）。该系统运用太空、航空、地面和水声等传感装置在全世界范围探测核爆炸和核事故，获取相关信息，以判断区分地震和核爆炸，确认识别核武器研究、开发和生产的各种迹象。空军应用中心的行动，以及中心及其他机构对搜集来的数据所做的分析，与一系列不同的条约密切相关：《部分禁止核试验条约》（Limited Test Ban Treaty，禁止所有大气层试验）、《限制地下核试验条约》（Threshold Test Ban Treaty，禁止地下超过150核千吨当量的试验）、《全面禁止核试验条约》（Comprehensive Test Ban Treaty，禁止所有核试验）、《防核武器扩散条约》（Non Proliferation Treaty）、《和平利用核爆炸条约》（Peaceful Nuclear Explosions Treaty）、《中程核力量条约》（Intermediate-Range Nuclear Force Treaty）和《战略武器削减条约》（Strategic Arms Reduction Treaty）。空军应用技术中心还负责跟踪1986年切尔诺贝利灾难后的残骸余害。该中心目前的任务，特别是要搜集伊朗、朝鲜、巴基斯坦和印度核武器研究方面的数据。不仅如此，空军应用技术中心搜集和分析活动的重点是监测化学武器和生物武器项目，既是出于情报需求，也是要核实条约遵守情况。
空军应用技术中心在世界范围的行动由总部机构部门负责指挥管理，如图4.7所示，由部署在不同地方的分支机构负责实施，将在第九章中详细介绍。
图4.7 空军技术应用中心组织架构图
空军应用技术中心所属的“行动处”（Directorate of Operations）负责制定计划、协调、实施行动和提交原子能探测系统运用“水下、地下、海上、空中和太空的传感装置”获取的数据报告。“中心的材料技术处”（Directorate of Materials Technology）负责实验室分析和评估通过搜集系统获取的各类不同的材料，并提交报告。它还向非军方政府部门提供涉及核武器走私、反恐调查以及核事故案件的法庭调查证据支持。“核条约监控处”（Directorate of Nuclear Treaty Monitoring）负责计划、管理和协调所有地震、水声、次声系统的研究和开发，提供给原子能探测系统和国家数据中心（National Data Center），用于监测遵守禁止核试验条约情况。“大气层和太空系统处”（Directorate of Atmospheric and Space Systems），“确定、开发和维护技术和程序，以保证处理和分析核爆炸后产生的核、光学、电磁辐射”。
空军应用技术中心编制的报告包括一份“每日原子能探测系统活动公告”（Daily AEDS Activity Bulletin），例行汇总中心报告的所有事件，从预警到处理过程；一份“原子能探测系统监测月报”（Monthly AEDS Monitoring Report）；一份“每月原子能探测系统成功案例报告”（Monthly AEDS Success Stories Report）；当某一事件足以引起高度怀疑时编制的“大地震公告”（Large Earthquake Notification Report）和“预警和特殊事件报告”（Alert and Special Event Reports）（AEDS是空间应用技术中心的英文缩写——译者）。空军情报、跟踪和侦察局中有一个部门没有划归到空军第25联队，就是“国家航天航空情报中心”（National Air and Space Intelligence Center）。该中心位于俄亥俄州怀特-彼德森空军基地。作为一个分析机构，国家航天航空情报中心成为负责情报/跟踪/侦察的副参谋长直接领导的部门。从某种意义上说，该中心是1917年就成立的飞机工程部所属外国数据处的新版机构。这个外国数据处成立后不久就从华盛顿特区转到俄亥俄州戴顿，之后经过数次调整重组，包括“技术数据处”（1927年）、“技术数据实验室”（1942年）、“空军技术服务司令部T-2部门”（1945年）。1947年，所有非情报职能都从T-2部门移交出去，成为“航空材料司令部情报处”（Air Material Command Intelligence Department）。1951年，该情报处成为“航空技术情报中心”，到1961年，成为“空军系统司令部外国技术处”。
外国技术处的情报活动，目的就是要使美国预先了解任何最新技术、利用外国技术提高推进美国技术的发展、发现和确认外国武器系统的弱点，并从外国武器设计上的某些显著特征确认战略意图。根据1991年10月1日空军情报系统改组结果，外国技术处从空军系统司令部脱离，更名为“外国技术中心”（Foreign Technology Center），接受空军情报局的指挥。1992年，外国技术中心成为“外国空间科学与技术中心”（Foreign Aerospace Science and Technology Center）。
作为空军情报局重组后的重要分支之一，“国家航空情报中心”（National Air Intelligence Center）成立于1993年10月1日，由外国空间科学技术中心与第480情报大队机构合并而组建的。第480情报大队随后脱离了该中心，而成为空军情报局的下属部队。2003年2月15日，国家航空情报中心成为国家航天航空情报中心，反映出其参与搜集外国航天系统情报的职能。国家航天航空情报中心的总部仍设在俄亥俄州的怀特-彼德森空军基地，拥有大约3000名军人和文职官员，预算超过3.3亿美元。该中心大约有250名人员驻扎在海外工作站。国家航空航天情报中心分析工作的职责分为以下4个组。
航天与网络空间情报大队（Air&Cyberspace Intelligence Group）负责“编制整合情报，详细描述阐释当前及未来航天和防务系统”，以支持军事行动、作战计划和决策过程。该大队的一个中队驻扎在得克萨斯的拉克兰空军基地，专门“提供至关重要的外国网络情报”。地理空间与信号情报大队（Geospatial&Signatures Intelligence Group）负责分析通过多种技术搜集系统获得的数据，包括成像卫星和地球同步红外系统，如国防支援系统和太空红外系统。太空导弹情报大队（Space, Missiles&Force Intelligence Group）编制的分析情报，大约占全国外国太空、空间对抗和弹道导弹科技情报评估的90%。
全球开发与利用情报大队（Global Exploitation Intelligence Group）由3个分析部门组成：信息开发与利用中队、外国材料中队（负责分析美国已购买或有条件获得的外国太空系统或系统部件）、信号分析中队。该大队所属另一个中队是全球活动中队，分别在科罗拉多、珍珠港、德国、华盛顿特区以及伊利诺斯设有分遣队。与其他中队不同，全球活动中队及所属分遣队负责人力情报搜集。这个中队任务的目标是中国、俄罗斯和其他潜在的美国对手。
空军特别调查办公室（Air Force Office of Special Investigations）成立于1948年8月1日，响应国会提出加强空军调查能力的建议，是海军犯罪调查局的空军版。空军特别调查办公室总部位于弗吉尼亚州的匡蒂科，在全世界分为8个调查区域，在美国本土设有144个工作站，海外有63个工作站。到2014年5月，该办公室共有超过2348名全职、预备役和文职官员。它的任务是“确定、挖掘并终止针对美国空军、国防部和美国政府的罪犯、恐怖分子和情报威胁”。
空军特别调查办公室的特别项目办公室，秉承“保守人民的秘密”（Secretum Conservo Populi）的格言，在4个行动地点设有9个分遣队（包括内华达州的拉斯维加斯和若干个空军基地）。它的职责是“履行计划、检查、调查和反间谍职责”。空军特别调查办公室编制的情报包括外国情报机构和情报行动。2012年，该办公室共编制7000多份情报报告。