Lennujuhtimissüsteem on omavahel ühendatud juhtimisseadmete võrk, mis võimaldab piloodil lennukiga lennata. Lennujuhtimissüsteeme on mitut erinevat tüüpi, alates põhilistest kuni äärmiselt keerukateni, ning nende süsteemide täiustamist töötatakse pidevalt välja, et muuta lennukid ohutumaks ja hõlpsamaks lennata. Sarnaselt auto pedaalidele ja roolile võimaldavad lennujuhtimissüsteemid pilootidel juhtida oma lennuki kiirust ja suunda ning palju muud, et nad saaksid lennuki ohutult punktist A punkti B viia.
Varasemad lennujuhtimissüsteemid olid puhtalt mehaanilised. Selleks, et lennukis klappe liigutada, tõmbab piloot juhtme külge kinnitatud hooba, mis tõmbaks klappe füüsiliselt piloodi soovitud suunas. Lõpuks töötasid lennukikonstruktorid välja hüdromehaanilised süsteemid, mis täiustasid süsteemi hüdraulika abil, et seda oleks lihtsam kasutada. Hüdromehaanilised süsteemid sisaldasid ka uuendusi, nagu vedrud, mis andsid tagasisidet, et piloot ei saaks liiga tugevalt või liiga järsult tõmmata ja lennukit kahjustada.
Kaasaegsed lennujuhtimissüsteemid kasutavad nn fly-by-wire süsteemi. Nendes süsteemides kasutab piloot elektroonilisi juhtseadiseid, mis suhtlevad süsteemi erinevate komponentidega. Saadaval on nii analoog- kui ka digitaalsed fly-by-wire süsteemid, kusjuures digitaalsed süsteemid on tavalisemad kommertslennukites. Digitaalne lennujuhtimissüsteem pakub arvutipõhiseid juhtelemente koos sisendiga arvutisüsteemist, mis kogub andmeid lennuki toimimise kohta.
Mõned süsteemid on osaliselt või täielikult automatiseeritud, tehes otsuseid kogutud teabe põhjal. Automatiseerimisel on selge eelis, sest see võimaldab lennuki juhtseadmetel reageerida esilekerkivatele probleemidele enne, kui piloot neid üldse märkab. Intelligentne lennujuhtimissüsteem (ICFS), riikliku aeronautika- ja kosmoseameti (NASA) välja töötatud süsteem, on loodud lennukile tekitatud kahjude hüvitamiseks mitmete tõrkekaitseseadmete ja intelligentse närvivõrguga, mis õpib lennuki lendamisel.
Lennujuhtimissüsteemi kasutamise õppimine võib võtta aega, sest teavet tuleb absorbeerida palju. Lisaks lennudünaamika tundmaõppimisele peab piloot tutvuma tohutu hulga juhtseadistega, mis teevad kõike alates lennuki teliku liigutamisest kuni tiibade klappide reguleerimiseni stardi ja maandumise ajal.