Samoloty patrolowe mają konstrukcję zoptymalizowaną do kontrolowania obszarów morskich i poszukiwania oraz zwalczania okrętów nawodnych i podwodnychŁukasz Pacholski, Morskie samoloty patrolowe bazowania lądowego, "Lotnictwo Aviation International" nr 9/2017, s. 62-63. Do wykrywania obiektów morskich stosuje się stacje radiolokacyjne obserwacji powierzchni morza (od II wojny światowej) oraz systemy wykrywające źródła emisji elektromagnetycznej. Podstawowym sposobem wykrywania zanurzonych okrętów podwodnych są zrzucane przez samolot boje hydroakustyczne. Niektóre samoloty posiadają detektor anomalii magnetycznych.
Uzbrojenie ofensywne samolotów patrolowych pierwotnie stanowiły klasyczne bomby lotnicze lub bomby głębinowe do zwalczania okrętów podwodnych. Należy zaznaczyć, że w okresie II wojny światowej zadania zwalczania jednostek nawodnych przy pomocy bomb i torped wykonywane były także przez klasyczne samoloty bombowe, jednakże kierowane one były na ogół przeciw wykrytym już celom, a w przypadku samolotów patrolowych nacisk kładziono na patrolowanie obszaru i wykrywanie celów. Pod koniec wojny pojawiły się pierwsze torpedy samonaprowadzające do zwalczania okrętów podwodnych (jak amerykańska Fido). W latach 70.