圖注：英國“皇家方舟”號航空母艦

第二次世界大戰期間，隨著工業科技的發展，傳統的鉅艦近距炮戰模式逐漸演變成為航空母艦用艦載機進行海空立體作戰，航空母艦和海軍航空兵成為海戰的主要支配力量。航空母艦在第二次世界大戰期間，主要有以下幾方面的作用。

第一，運送士兵和物資。航空母艦由於噸位巨大，可搭載大量士兵和物資裝備，進行長時間、遠距離的運輸，保障後勤補給充足，支援盟軍作戰。

第二，爭奪制海權。第二次世界大戰，由於波及全世界，海洋成為戰爭的重要一環，無論是大規模的後勤補給、支援作戰等等，都需要透過海洋實現，所以海洋的爭奪，也成為戰爭勝敗的重要一環。而航空母艦由於其特殊性，能對海域實現有效的封鎖和控制，從而切斷對方的經濟命脈或者交通要道。

第三，反潛和護航。二戰時期，潛艇得到大規模的發展和應用，給各國艦隊造成了重大危害，航母由於可以搭載各種反潛直升機和其他反潛裝置，能有效應對敵軍潛艇的攻擊。二戰時期，許多航母都被應用於反潛搜尋和作戰，如英國海軍著名的“皇家方舟”號航空母艦。

第四，遂行作戰任務。航空母艦由於可以搭載艦載機，能在沿海等各種軍事要地、港口的爭奪、戰役中遂行火力支援和突然襲擊，依靠艦載機的機動性和強大火力，有效打擊敵軍的有生力量。如中途島海戰、突襲珍珠港、萊特灣海戰等戰役，航空母艦在其中發揮了重要作用。

第二次世界大戰期間，出現了許多著名的航空母艦，如英國的“皇家方舟”號、美國的“列剋星敦”號、日本的“赤城”號等，在二戰中，都有不俗的表現。