该机机长21.935米，翼展14.7米，机高5.932米，最大起飞重量29000千克，装有两台推力为12500千克的涡扇发动机，总推力25000千克，最大飞行速度为速度2.35M，作战半径 1500千米。

苏-27飞机采用了双立尾布局、翼身融合体先进气动技术，置于机身下方两侧的方形二元进气道有可调进气斜板， 并配有四余度电传操纵系统。良好的气动外形和操纵品质可以使飞机一改机头在前的飞行姿态。1989年在巴黎航空展览会上，普加乔夫驾驶苏-27飞机做出了机尾前行，机头后仰， 最大飞行迎角为 110度-120度的“眼镜蛇”机动，在时速为125公里的条件下不失速，引起了西方国家航空界的轰动。