טייסת תחזוקה מהווה מרכיב מרכזי במערך האחזקה, היא לרוב הטייסת הגדולה ביותר בכל בסיס של חיל האוויר הישראלי, ואחראית לתחזוקת המטוסים בדרג ב' (מוסכים) וביצוע אחזקה מרכזית לחלק מהמערכות המוטסות בדרג א' (אוויוניקה למשל). לחלק מהטכנאים בטייסת זו מגע ישיר והדוק עם מטוסים (טכנאי בקרת ירי, למשל), ואילו טכנאים אחרים מתחזקים את הציוד הנלווה (טכנאי ציוד קרקע, למשל). טייסת התחזוקה פועלת 24 שעות ביממה, וכשמתרחשת "הזנקה" – המראת חירום של מטוסים עקב פעילות מבצעית – נדרשים אנשי צוות הקרקע במהירות אל המטוסים (אף לפני הטייסים) על־מנת להכין את המטוסים לטיסה. כל טייסת תחזוקה נחלקת לגפים הבאים:

גף מטוסים־מסוקים – אחראי לתחזוקת המטוסים ב"דרג ב'" על ידי ביצוע ביקורות תקופתיות במוסכים.
גף אוויוניקה – בחלק מהבסיסים אוחדו גפי נש"ר, בקר"י (בקרת ירי) ול"א (לוחמה אלקטרונית) לגף אחד, ועוסק בטיפול במערכות אוויוניות.
בקרת ירי (בקר"י) – אחראי לתחזוקת מערכות האוויוניקה המרכזיות במטוסי הקרב. הגף מורכב ברובו מטכנאים והנדסאים ממגזר האלקטרוניקה והחשמל שמתחזקים את המערכות המוטסות והצב"ד (ציוד בדיקה) לאחזקה, ומבצעים שינויים והתאמות במערכות המטוסים לקליטת אמל"ח (אמצעי לחימה) חדיש ולשיפור התפעול בתא הטייס: מערכת תצוגה עילית, מערכת תצוגה לקסדת ראש, VTR לתיחקור ואחזקת מערכות המכ"ם.
נש"ר (ניווט קשר רדיו) – אחראי לאחזקת מערכות קשר רדיו המוטס, מערכות הניווט במטוס, ולאחזקת מערכות קשר קרקעיות.
ל"א (לוחמה אלקטרונית) – אחראי לאחזקת מערכות מוטסות ייעודיות ללוחמה אלקטרונית.
גף שירותי קרקע (ש"ק) – אחראי לאחזקת ציוד תמיכה תחזוקתי לכלי טיס וציוד נלווה:
סולמות, מגבהים, טיפול ואחסנה של דלק (על כלל סוגי הדלק המשמשים בחיל), נגררים, מערכות עצירה, כבל רשת, חמצן נוזלי, מיזוג אוויר וטיפול בכלי רכב ייעודיים, טיפול בכבאיות אש ומטאטא מסלולים, אחזקת מערכות פנאומטיות (מערכות לחץ אוויר), אחזקת מדחסים (נייחים וניידים), אחזקת מערכות ויסות (אוויר וגזים) – (בדיקה ייצור ואחזקה), אחזקת מערכות ייצור חמצן וחנקן, טיפול במערכות הידראוליות (ניידות ונייחות) טיפול בתחנות כוח ובמצבריות, טיפול בציוד חילוץ והרמה (כפוף לחיל החימוש בנושא), וטיפול בציוד אחזקה ניסיוני.
גף מנועים – אחראי לאחזקת מנועי המטוסים או המסוקים. מתחזק ומפרק את המנועים לצורך ביקורות ותיקונים על־פי הגדרות היצרנים.
גף מערכות – אחראי לתחזוקת מערכות ההיגוי ובקרת הטיסה; כמו כן אחראי לאחזקת החיווט התעופתי ואביזרי המטוס כגון: שעוני תא הטייס, גלגלים, כני־נסע ועוד.
גף אספקה תעופתית – לוגיסטיקה אווירית – אחראי לניהול משק חלקי החילוף הייעודיים לאחזקת המטוסים.
גף מרכז אחזקה – אחראי להפעלת טייסת תחזוקה ותיאום פעולותיה מול טייסות הטיסה ומול גופי השליטה במטה.
גף תקשו"ב (לשעבר גף תמ"מ – תקשורת מערכות מידע) – אחראי לניהול רשת התקשורת הייעודית ולאחזקת ציוד מחשוב.
גף אבטחת איכות והדרכה – אחראי להכשרות המקצועיות לטכנאים ולבקרת מערכת האיכות.
גף מבנה וייצור – אחראי לאחזקת מכלולי גוף המטוס או המסוק, מעקב התעייפות, בדיקות סדקים, נזילות, בקרת "אל־הרס" וייצור בתחום המתכת והעץ.
גף מערכות ירי – חימוש – אחראי לאחזקת מערכת ההפלטה ונושאי החימוש הייעודיים שתלויים תחת כנפי המטוס.
גף נשמ"ת (נשק מונחה ותחמושת) – אחראי לתחזוקת הנשק המונחה ויתר סוגי התחמושת.
הפיקוד בטייסת
מפקד הטייסת מכונה מטת"א, והוא קצין בדרגת סגן־אלוף. בבסיסים בעלי טייסות טיסה רבות מסוגים שונים, ישנו סגן־אלוף נוסף, המשמש כסגן מפקד הטייסת, שבאחריותו לתאם בין עבודות האחזקה השונות, והוא מכונה ראש תחום מטוסים (רת"ם). בעבר בבסיסים כאלו מטת"א היה בדרגת אלוף־משנה.

בבסיסים רגילים מפקדי הגפים הם בדרגת רב־סרן, כאשר מפקד גף מטוסים (מג"ם) משמש כסגן מטת"א. בבסיס עובדה, עקב אופי העבודה שבו, מטת"א ומג"ם הם בדרגת רב־סרן, ושאר מפקדי הגפים הם בדרגת סרן.