Las aerolíneas de carga (o compañías de carga aérea, y las derivaciones de estos nombres) son aerolíneas dedicadas al transporte de carga. Algunas aerolíneas de carga son divisiones o filiales de grandes aerolíneas de pasajeros.

El transporte aéreo es un componente vital de muchas redes internacionales de logística, esencial para dirigir y controlar el flujo de bienes, energía, información y otros recursos como productos, servicios, y personas, desde el punto de producción al lugar de venta. Es difícil o prácticamente imposible llevar a cabo cualquier transporte internacional, procesos globales de exportación/importación, reposición internacional de materias primas/productos y su transporte sin un apoyo logístico profesional. Este proceso conlleva la inclusión de información, transporte, inventario, almacenaje, gestión del material y empaquetado. La responsabilidad operativa del sistema logístico en la reposición geográfica de materias primas, el trabajo en proceso y los inventarios finales deben ser siempre efectuados con el menor coste posible.

Las grandes aerolíneas de carga tienden a usar aviones nuevos o recientemente construidos para transportar su carga, pero muchas otras aerolíneas usan aviones antiguos, como el Boeing 707, el Boeing 727, el Douglas DC-8, el DC-10, el MD-11, el Boeing 747, y el Ilyushin Il-76. Algunos ejemplares de Douglas DC-3 de sesenta años de edad continúan todavía volando alrededor del mundo transportando carga (así como pasajeros). Los aviones turbohélice de corto alcance como el An-12, el An-26, el Fokker Friendship, y el British Aerospace ATP están siendo modificados en la actualidad para poder dar cabida a los pallets estándar de carga aérea y así ampliar su vida útil. Esto normalmente conlleva el reemplazo de las ventanilla por paneles opacos, tel refuerzo del suelo de la cabina y la colocación de una puerta de grandes dimensiones en uno de los laterales del avión.

El Antonov An-225 y el Antonov An-124 son los mayores aviones del mundo, usados para el transporte de grandes carga o mercancías de dimensiones excepcionales.

El uso de grandes aviones militares para propósitos comerciales, impulsado por la ucraniana Antonov Airlines en los noventa, ha posibilitado la aparición de nuevos tipos de carga en el transporte aéreo.

Algunas aerolíneas de carga también transportan pasajeros en sus vuelos de vez en cuando, del mismo modo que UPS intentó sin suerte crear una división de aerolínea chárter.

Flujo de carga regular doméstica tonelada-kilómetro en 2004

Fuente de los datos de 2004: IATA. Solo incluye datos de las aerolíneas miembro.