水上飛機的內部，由密封隔板隔成許多個艙室，通常分為5~7個艙室，如:駕駛艙、領航艙、機上人員艙、通信射擊艙、燃料艙、彈藥艙和生活艙等。水上飛機還可根據不同的需要分成其他形式的艙室。
駕駛艙一般位於水上飛機的機頭上部，是駕駛員操縱飛機的場所。在駕駛艙的前部，鑲有明亮的玻璃，使駕駛員視界開闊，便於觀察判斷，正確地操縱飛機。操縱飛機的駕駛杆、腳蹬，以及各種飛行儀表設備等，合理緊湊地布置存駕駛室周圍，便於駕駛員操縱。有的水上飛機的駕駛艙內,還裝有進攻用的射擊武器，如機關炮等。
領航艙是供領航員進行空中領航用的，一般位於水上飛機的機首後部。艙的側壁局部鑲有玻璃，使領航員具有必要的視界。艙的底部裝有玻璃窗，領航員通過此窗可以觀察一定範圍內的水麵情況，以便判斷、檢查飛行航線上的情況。在領航槍內裝有轟炸和射擊瞄準具、照相機操縱機構、必要的導航設備，以及部分水麵設備(沉底錨、浮錨等），在艙壁上有進出的艙門。
人員艙位於飛機中部，它是供空中機械師、觀察員和雷達操縱員活動的地方。在艙內集中布置了雷達操縱員、觀察員用的儀表設備，用於發現目標、辨別敵機的雷達設備，以及攝影照相設備。這些設備可以供機上人員在海上活動時，監視空中和海上的情況。有的水上飛機裝有機械師用的儀表板和電子設備，以保證水上飛機的動力裝置和其他設備的正常工作。
通信射擊船位於飛機中後部，無線電通信員在這個艙工作。這個船裝備的機關炮可以向飛機的上方射擊，防止敵機從這個方向進攻，保證了這個方位的安全。
生活艙是遠程水上飛機供機上人員休息生活用的。水上轟炸機、水上偵察機和反潛巡邏水上飛機等，為了完成偵察、攻擊反潛任務，有時不得不在海上停留數天之久。為了使機上人員能夠得到休息，在這種水上飛機上設置了專門的生活槍。生活船裏設有吊鋪、可折疊的桌子、食品儲存箱、水箱、炊事設備,機上人員可以在這魚飲食、休息。水上飛機的機上人員的數量，一般是根據飛機的大小和工作情況而定。假如在海上飛行超過6~8小時，水上飛機就配兩班人員輪換工作。
燃料艙是儲存燃油的。有的水上飛機的燃油儲存在機翼的油箱裏。水上飛機的燃油艙(箱）不隻一個，而是好幾個。這樣可以使油料分散儲存，避免集中在一個部位，使局部受力過大。
彈藥艙裏裝載彈藥武器。根據任務的不同，艙內可以裝載不同的彈藥。一般裝有攻擊潛艇的深水炸彈,攻擊水麵艦爆破彈、魚雷、火箭彈等。
實用的水上飛機自1910年由費勃試飛成功後，發展較快，—為武器的一種，在兩次世界大戰中為戰爭雙方所利用。當時戰爭的雙方從戰爭的需要出發，大力發展水上飛機。其中有各種戰術用途的戰鬥水上飛機，包括近程和遠程的海水上偵察機、艦艇偵察機、高射炮校正機、水上巡邏飛機、布上雷機和魚雷機等。在此期間，雖然水上飛機的飛行速度不如飛陸上飛機快，但其載重量和航程已大大超過了陸上飛機。當機時，飛機的載重量是相當重要的,飛機的載重量大，從一定意義上來講，就可以使飛機飛得高，飛得遠，火力強；飛機的載重量小，飛機的性能就差得多。例如，1914年8月22曰，協約國的一架裝有劉易斯機槍的飛機，起飛追擊在1520米高度上進行偵察的同盟國的飛機，可是，當協約國的飛機到達1060米的高度時，再也上不去了，原來，機槍所增加的重量，使飛機的爬髙性能受到限製。鑒於這樣的教訓，當時航程遠和載重量大的水上飛機就承擔了繁重的作戰任務，如：偵察、巡邏、反潛、救護、運輸、轟炸、空投、空降等。
但是，隨著現代科學的發展，水上飛機的地位發生了變化。到第二次世界大戰後，也就是40年代以後，由於噴氣技術的應用，使飛機的發展出現了飛躍。陸上飛機的速度很快入了超音速的領域。隨著陸上飛機的性能不斷提高，用途不斷擴大，機種不斷增加，以前由水上飛機執行的任務，如海上偵察、轟炸、魚雷攻擊、對艦隊的護航等,大都由陸上飛機或艦載飛機代替了。水上飛機由於有粗大的船身，其飛行性能落後於陸上飛機，直到今天，水上飛機還沒有超音速的，因而這種飛機的作用也就逐漸小了。
雖然水上飛機數量減少了，發展速度放慢了，但是由於它具有獨立在水上的活動能力、較大的裝載量以及良好的水上性能，因此它還是一種攻擊武器，在戰術使用上還具有獨特的優越性，如:在遠海水域布雷，對敵艦艇、潛艇進行偵察和攻擊，運輸物資、部隊和技術裝備到敵岸登陸，破壞敵方海上交通線，掩護己方海上艦艇,執行巡邏任務，充當加油站等。各種類型的水上飛機，有不同的用途。
水上轟炸機水上飛機
第二次世界大戰開始時，德國利用水麵艦艇和潛艇在各海域破壞敵方國家的海上交通，使對方受到嚴重損失。麵對這種情況，美、英等國就用轟炸機對德國艦艇進行反擊。但是，當時陸上轟炸機的速度雖然較快，但載重量不算大，其作戰半徑受到了限製，於是美海軍研製了遠：上轟炸機。水上轟炸機是海上一支機動靈活的攻擊力量。它可以根據攻擊目標的距離遠近，臨時在大海上選擇水上基地，並利用可以在水上起飛、降落的特點，預先埋伏在敵艦船的必經之路上，漂泊待機。待敵艦船到來時，即起飛攻擊之，這樣可以給敵艦船以突然猛烈的打擊。水上轟炸機一般可以用來擔負魚雷攻擊、轟炸、布水雷、海上巡邏、海上偵察等任務。在海上巡邏偵察時，一旦發現敵方艦船還可以進行攻擊，因此，人們也稱這種飛機為水上巡邏轟炸機。