Los controladores aéreos dan instrucciones, asistencia e información por radio a los pilotos para mantener un tráfico aéreo seguro, ordenado y fluido, gestionando con rapidez los escenarios que se generan a cada instante, incluyendo situaciones inesperadas como el mal tiempo, excesiva afluencia de tráfico o cualquier emergencia.
Hay tres tipos de controladores aéreos: de área o ruta, de aproximación, y de torre. Los controladores de área gestionan el tráfico aéreo nivelado que vuela a gran altura por las principales aerovías provenientes de Europa, América y África con destino a aeropuertos en España o en el extranjero. Las aeronaves que se acercan a los aeropuertos son transferidas a los controladores de aproximación, que se encargan de situar a los aviones en orden de llegada, y de permitir al mismo tiempo los despegues y su ascenso inicial. Los controladores de torre asumen el tráfico cuando éste se encuentra a unas 10 o 15 millas del aeropuerto y dirigen su movimiento en tierra así como el de todos los vehículos y personas que se mueven por las pistas.
Estas tareas requieren un alto nivel de concentración y unas características individuales muy concretas. Entre las destrezas imprescindibles de un controlador aéreo destacan una buena visión espacial, que permita intuir con tan sólo un vistazo el movimiento de objetos y su posición relativa en futuro inmediato, una gran capacidad de reacción y una fuerte resistencia a la frustración, ya que en caso de error o de que las cosas no salgan como estaban previstas no hay tiempo para volver atrás. Asimismo, se caracterizan por una aversión al riesgo muy específica, un controlador aéreo muy arriesgado no es ideal por motivos obvios pero, tampoco una persona excesivamente prudente o miedosa y una alta capacidad de abstracción, ya que detrás de cada punto en la pantalla de radar suele haber una media de 250 personas entre pasaje y tripulación.
En España hay unos 2.400 controladores aéreos, de los cuales 2.000 aproximadamente realizan tareas operativas, mientras el resto desempeñan labores de diseño del espacio aéreo y procedimientos, labores de gestión, formación y estudios de incidentes, entre otras.