第四军医大学航空航天医学系于1960年在第四军医大学组建，始称航空医学系，1963年更名为空军医学系，1999年更名为航空航天医学系。
　　航空航天医学系现有1栋集教学、科研、医疗为一体的综合办公楼，总面积6000平方米，其中实验室面积3900平方米。拥有加速度生理实验室、短臂载人离心机实验室、飞行人员生理心理负荷模拟训练实验室、空间细胞分子生物学实验室等24个专业实验室，科研仪器设备总价值4000多万元。现有教员队伍中具有硕士以上学位者达到了100％，其中博士学位达到了75％。有24人分别从美、俄、英、法、德、日等国学成回国。下设6个教研室及4个学员队，分别是航空航天生理学教研室、航空航天生物动力学教研室、心理学教研室、航空航天临床医学教研室、航空航天卫生与卫生勤务学教研室、航空航天医学装备学教研室。学员队现有本科学员500多人，在读硕士、博士研究生100多人。
　　航空航天医学系是国内高校唯一的航空航天医学专业本科、硕士、博士授权学科和博士后培养点。自建系以来已为国家、军队培养航空航天医学专业本科生4200多名，硕士研究生249名，博士研究生104名；为军队培训航医进修生1500多名，为民航系统培养进修生1300多名，还培养了国外军事医学留学生近20名。目前已形成以航空航天医学专业本科生、硕士研究生、博士研究生三个培养层次为主体，以全国航空航天医学专业进修班、全军医院空勤科骨干培训班、全军疗养院空勤科骨干培训班、全军空运后送骨干培训班、航空救生培训班、全军部队兼职心理医师培训班等为补充的多层次、多轨道人才培养体系。
　　航空航天医学系目前是国家重点学科、军队重点学科、国家“211工程”重点建设学科、军队“×××”重点建设学科，是军队首批获准立项建设和首个通过建设验收的教育部重点实验室，也是我国航空航天医学领域唯一的国家级创新团队——教育部创新团队。已具备承担国家、军队重大科研任务的能力，承担了多项国家、军队重大课题。
　　科研团队经过多年积累，形成了三个主要研究方向：一、航空医学，开展了飞行人员航空医学保障研究，还开展了飞行人员功能状态客观判定及快速恢复、选拔标准及健康鉴定等问题的研究；二、航天医学，开展了航天特殊环境对机体心血管系统、骨骼肌肉系统的影响、机理及其对抗措施的研究；三、军事心理学，开展了心理选拔、训练等方面的研究。先后获国家科技进步奖3项，军队科技进步奖59项，其中包括国家科技进步一等奖1项、军队科技进步一等奖2项。在航空航天医学的应用基础研究领域和军事医学心理学领域居国内领先水平，特别是在重力生理研究方面已达到国际先进水平，在国际航空航天医学研究领域具有一定的地位和影响力。2006年4月举办了中德空间生命科学双边研讨会，2008年8月举办了第六届亚太地区航空航天医学大会，2009年5月举办了第30届国际重力生理学年会。