正准备起飞的He 274轰炸机
“秃鹰军团”
德国空军在西班牙内战期间获得了不少经验，这也体现在了其对作战条令的修订上。纳粹德国对西班牙局势的干预始于1936年8月，它支持弗朗哥领导的右翼民族主义势力。这次干预最终发展成了一场大规模的军事行动。德国空军向西班牙派出的特遣部队被称为“秃鹰军团”，他们的作战活动深深地影响了后来二战期间德国空军的装备、战略、条令和战术。战后的很多分析认为，正是在西班牙的行动导致德国空军的军事学说偏离了“强调战略作战”的方向，这是不对的。事实上，德国空军在西班牙内战中学到了很多经验教训，对于这些经验教训，同盟国空军直到二战开打好一阵子后才接受。
“秃鹰军团”学到的诸多经验教训中，影响最深远的来自空战方面。德军双翼战斗机的数量不足，这一点在战斗中表现得很明显。战前的战术要求飞行员在空中保持紧密的三机队形，一切动作都要跟随编队长机进行。与苏制先进战斗机的较量表明，这些战术太僵化了。相反，德国空军很快改用更加灵活的双机（长机、僚机）编队，这种编队方法被各国空军一直沿用到了今天。德国空军基本的飞行编队是四机编队，每个四机编队包含两个“对”，每个“对”下辖两架飞机（长机、僚机），长机发动攻击，僚机负责掩护。
西班牙内战还证明，轰炸机需要得到保护，否则即便是最轻度的战斗机防空兵力也会让轰炸机难以飞抵目标上空。对两次世界大战期间的许多战略轰炸鼓吹者来说，这不啻是一次震惊，因为他们认为重型轰炸机总是能突破战斗机的防御。对英美两国的空军指挥官来说，直到他们空袭德国的轰炸机群分别在1940年和1943年遭受了损失之后，才得到与战前的德军相同的结论。
Ju 87“斯图卡”俯冲轰炸机首次参加实战就是在1938年随同“秃鹰军团”一起干涉西班牙内战
在西班牙内战中，“秃鹰军团”在发起行动时首先会派出战斗机对敌方空域进行“扫荡”，即让战斗机前出，在极大的范围内摧毁敌人的战斗机部队，这样后者就无力拦截德军的轰炸机了。德国空军在西班牙内战中学到的另一大教训是，攻击敌人的防空体系及其支援基础设施是掌握制空权的最佳方法。这一切让德国空军受益匪浅，直到戈林在“不列颠之战”期间下令不再采用这些战术为止。
德国空军在西班牙内战中最知名的战术创新是对近距空中支援的发展，这在很大程度上要归功于“秃鹰军团”的参谋长沃尔夫冈•冯•里希特霍芬。这些新战术要求，当友军与敌人的地面部队短兵相接时，要使用俯冲轰炸机和轻型攻击机打击敌人的地面部队。这其实算不上是什么新鲜的想法，事实上，德国空军高层甚至激烈地反对这种理念，认为这样做带来的风险超过了收益。不过，通过在地面战斗的运动战阶段引入与快速机动的机械化部队协同的机制，里希特霍芬革命性地改变了近距支援战术。在这之前，空军需要避免卷入高度机动的地面作战，因为极有可能因为“友军火力”而造成误伤。里希特霍芬解决了这一难题，他的做法是将德国空军的联络军官派往地面部队指挥部，以协调近距支援活动，并将飞机引导到目标区域上空。这是一项重大创新，甚至当战争在1939年9月正式爆发时，德军上下也仅是部分地理解和接受了这一战术。在接下来的两年里，德军的近距空中支援战术日臻完善并趋于完美，到1941年时，其已成为德军作战行动的一大决定性因素。
纳粹之鹰在海上
在纳粹德国空军成立后的早期岁月里，其领导层几乎未对海上作战行动有过什么关注，不过，当德国海军在1937年将其飞机移交给德国空军后，事情发生了改变。从根本上来说，德国空军接受了德国海军的军事学说，并将其作为自己的使用，不过却对之做出了三方面的改变——有两项是正确的，第三项却大错特错：
首先，戈林把德国海军最初的航母舰载机设计方案（双翼机）扔进了废纸篓，代之以德国空军最先进的设计方案：航母舰载型Me 109E战斗机和Ju 87B俯冲轰炸机。德军的航母舰载机联队早在战争爆发之前就做好了战斗准备，不过德国海军总司令埃里希•雷德尔海军上将延后了航空母舰的完工时间，因此这些飞机在1940年被转交给普通的德国空军部队使用。
纳粹德国海军的“齐柏林伯爵”号航空母舰，该舰最终未能投入使用
其次，德国空军采取了海上布雷战，就像它进行的空中轰炸战役那样。不同于德国海军，德国空军的领导者们倾向于出动庞大的轰炸机编队展开大规模布雷，形成密集的雷场。在战争最初的几个月里，雷德尔海军上将仅开展了小规模的布雷活动，但事实已证明，这是一种非常高超的战术。
尽管如此，在更改海上袭击战术方面，德国空军的领导高层却犯下了一个严重的错误：由于坚信仅凭轰炸便足以用来攻击舰船，因此德国空军取消了对新式空投鱼雷的研发。其结果就是，在战争的头两年，德国的海上打击联队在航空鱼雷这种有效的反舰武器方面可以说是一片空白。在某些时候，他们甚至要向邻近的意大利部队“借”鱼雷用，但这只能作为一种应急措施。
除上述之外，德国空军还不怎么重视反舰攻击训练。尽管倾巢出动的德军飞机给同盟国海军部队和商船运输造成了惨重损失，但他们的海上作战行动原本可以更有效。德军在这方面的努力，如研发更好的航空鱼雷、防区外武器（如空对海制导导弹）和其他对海打击兵器方面开展得太晚了，以至于未能对海上战局产生什么影响。
“弗里茨X”炸弹，二战期间德国空军的空对面制导武器
战争爆发
正是以前文所述的军事学说和条令为根基，并以此为指导，戈林的副手、空军元帅厄哈特•米尔希缔造了纳粹德国空军。尽管如此，米尔希的工作总是受到希特勒的干扰，后者的战略需求总是在变化着。最初，希特勒下令建设一支庞大的“威慑力量”，米尔希便将精力集中在较小的、易于生产的装备上，因为这些只需要极少的资源。米尔希从未忘记，需要将德国空军打造成一支均衡的力量，而且他建起了可支持一支“均衡空军”的基础设施和工业基础。1938年，希特勒指示要让德国空军为“将在1942至1944年发动的战争”做好准备，米尔希终于可以放手打造一支均衡的空军了。