水上飛機是指能在水麵上起飛、降落和停泊的飛機。它一般有兩種形式：浮筒式水上飛機和船身式水上飛機。前者一般將陸地上使用的飛機起落架換成浮筒，以便在水麵起飛著陸。後者的機身與船的形狀類似。國產水轟5飛機就屬於船身式的水上飛機。
水上飛機的飛行原理與陸上用的飛機略有不同。它在水麵上停泊和慢速滑行時是靠水的浮力支撐，用水舵進行航行操縱。在起飛滑跑時，發動機推動水上飛機在水中滑行，機翼產生的升力加上船身或浮筒產生的水動升力大於水上飛機的重量時，水上飛機就會離開水麵升空，此時，水上飛機的飛行與陸上飛機的飛行就完全相同了。
水上飛機一般釆用機翼在機身上麵的布局，發動機裝在機翼上，使之遠離水麵，防止水進入發動機。機翼兩側的浮筒是保持飛機穩定的裝置，浮筒和船身的底部呈V字形，以減少降落時對飛機的衝擊。水上飛機的船身和浮筒都是防水密封的。機上裝載的設備要求防腐蝕性極好。
世界上第一架水上飛機是浮筒式的，由法國人亨利．法布爾設計製造。這架飛機有3個浮筒，1個裝在機身前，另2個裝在機翼下。機翼裝在飛機的後麵，有點像自行車座的飛行員坐椅則在前麵。1台50馬力的發動機裝在飛機後麵，驅動一副推進式螺旋槳。整個飛機結構是木質的，有趣的是，浮筒竟是用膠合板製成的，有較好的彈性。1910年3月28日，在法國馬賽的一個港口，從來沒有駕駛過飛機的法布爾自己駕機在水麵上滑行起飛，飛行5肋米後安全降落於水麵，宣告了世界上第一架水上飛機的試飛成功。
世界上第一架船身式水上飛機是1912年美國人寇蒂斯製造成功的。1913年，俄國人科斯托維奇設計的M-1船身式水上飛機問世，以後又陸續研製了M-2、M-3、M-4、M-5型水上飛機，使水上飛機更加實用化。在第一次和第二次世界大戰中，水上飛機多用於海上巡邏、偵察和反潛作戰。在民用方麵，水上飛機開辟了穿越大西洋和太平洋的定期客運航班，使水上飛機進入航空運輸領域。
戰後，各國又開始研製噴氣式和渦輪螺旋槳式水上飛機。50年代後期前蘇聯推出了噴氣式水上轟炸機Be-10，美國研製出“海上霸王”號P-6M，60年代日本研製了反潛水上飛機PS-1號，裝有4台渦輪螺旋槳發動機。肋年代至80年代，加拿大研製生產了森林滅火飛機CI-215和CL-415。
世界上最大的水上飛機是美國於1947年製造成功的“雲杉鵝”號。該機長66．6米，高9．15米，翼展97．5米，裝有8台發動機，每台3000馬力。該機起飛重量為181噸，能裝載500—700人。遺憾的是，這架飛機試飛後因無人訂貨而成了觀賞品。
世界上飛得最快的水上飛機是美國製造的XP6M-1型“海上主人”號，該機於1955年曾創造過每小時飛行1040千米的最高記錄。
我國有18000千米長的海岸線，有5000多個島嶼，島嶼海岸線也有14000多千米，我國大陸架專屬經濟區有300多平方千米。這一廣闊的海域有豐富的資源，開發海洋、保衛海疆都需要先進的水上飛機。在21世紀，我國和世界各國的水上飛機必將會取得更新的發展。