Die militärischen Hauptaufträge sind die Durchführung von Eignungs- und Tauglichkeitsabklärungen der Angehörigen des militärischen Flugdienstes und weiterer militärischer Spezialisten, die gesundheitliche Betreuung des fliegenden Personals sowie Forschung und Ausbildung in den Bereichen der Flugmedizin und Flugpsychologie. Diese Aufträge nimmt das FAI im In- und Ausland sowie über alle Lagen wahr. Zudem führt das FAI als ziviles Aeromedical Center im Auftrag des Bundesamtes für Zivilluftfahrt Eignungs- und Tauglichkeitsabklärungen von zivilen Berufspiloten (Class 1) nach international gültigen Standards (EASA, FAA) durch. Entsprechend ist das FAI national und international gut vernetzt und pflegt eine enge Zusammenarbeit mit militärischen und zivilen Partnern. Zu den Kunden des FAI gehören Militärpiloten, Fallschirmaufklärer, Loadmaster, Anwärter auf eine Generalstabsausbildung und Angehörige von Spezialeinheiten sowie zivile Piloten, Linienpiloten und Flugverkehrsleiter.

Das FAI verfügt neben dem modernen Testsaal SPHAIR über eine zeitgemässe Infrastruktur und über eine dem State of the Art der Flugmedizin und Flugpsychologie entsprechende Ausrüstung in den Bereichen medizinische Geräte, Labor, Röntgen, Leistungstest, Training und Instruktion. Eine besondere Spezialität stellt die einzige Unterdruckkammer der Schweiz dar, welche für die Ausbildung der angehenden Piloten in hypobarer Hypoxie sowie für die Forschung verwendet wird. Zudem werden dort Geräte und Materialien im Hinblick auf einen Einsatz in der Aviatik getestet.

Das FAI betreibt anwendungsorientierte Forschung in den Bereichen menschliche Leistungsfähigkeit in der Aviatik, Testentwicklung und Hypoxie. Es tritt regelmässig an nationalen und internationalen Fachveranstaltung auf und stellt seine Erkenntnisse im Rahmen von Publikationen der Öffentlichkeit zur Verfügung.

Einen grossen Stellenwert besitzt für das FAI die zivile Berufsbildung. Im Bereich der Grund- und Fachausbildung werden angehende Kaufmännische Angestellte und Medizinische Praxisassistenten sowie psychologische Praktikanten ausgebildet. Für die ärztliche Ausbildung ist das FAI als Ausbildungsstätte für Arbeitsmedizin, Allgemeine Innere Medizin sowie für den Basiskurs für Aeromedical Examiner nach den Vorgaben der EASA akkreditiert.

Das FAI ist Teil des Flight Safety Boards, des Führungs- und Kommandantenrapports der Luftwaffe, der Krisen- und Care-Organisation der Armee und es nimmt an den humanitären Einsätzen der Armee zu Gunsten des EDA teil.