ТРДДФ АЛ-31Ф, созданный в ОКБ имени А.М.Люлькин - первый в России двухконтурный двигатель, соответствующий по параметрам в своем классе высшим мировым достижениям. Это мощный и экономичный ТРДДФ модульной конструкции, состоит из 14 блоков. Двигатель имеет четырехступенчатый регулируемый компрессор низкого давления, девятиступенчатый компрессор высокого давления с регулируемой первой группой ступеней, одноступенчатые охлаждаемые турбины высокого и низкого давления с активным управлением радиальными зазорами, компактную кольцевую камеру сгорания, регулируемое сужающееся-расширяющееся сопло. Основная особенность АЛ-31Ф - уникальные по механическим и эксплуатационным характеристикам лопатки турбины, изготовленные из жаропрочного сплава с монокристаллической структурой и имеющие эффективную систему охлаждения. Напряженная термодинамика двигателя, высокие степень повышения давления и температура газов перед турбиной, компактная конструкция позволили получить высокую тягу при малой массе (двигатель дал выигрыш в массе самолета на целых 2 т) и небольших габаритах и обеспечить высокую тяговооруженность самолета.

АЛ-31Ф эксплуатируется в широком диапазоне высот и скоростей полета, устойчиво работает на режимах глубокого помпажа воздухозаборника на числах М=2 в условиях плоского, прямого и перевернутого штопора. Системы ликвидации помпажа, автоматического запуска в полете, встречного запуска основной и форсажной камер обеспечивают надежность силовой установки при применении бортового оружия.

Двигатель имеет большой ресурс. При ремонте двигателя в эксплуатационных условиях можно поменять шесть, а на авиаремонтных заводах - все 14 блоков. Ресурс двигателя поднят до ресурса самолета (Су-27).

Двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой АЛ-31Ф имеет модульную конструкцию и состоит из 4-ступенчатого компрессора низкого давления с регулируемым входным направляющим аппаратом, промежуточного корпуса с центральной коробкой приводов, 9-ступенчатого компрессора высокого давления с регулируемой первой группой ступеней, наружного контура, кольцевой камеры сгорания, одноступенчатой охлаждаемой турбины высокого давления, одноступенчатой охлаждаемой турбины низкого давления, форсажной камеры и сверхзвукового реактивного сопла. Система управления двигателем - гидроэлектронная с аналоговым электронным регулятором-ограничителем КРД-99, гидромеханическим насосом-регулятором НР-31 и регулятором сопла и форсажа РСФ-31.

Двигатель развивает стендовую тягу 12500 кгс на режиме "полный форсаж" и 7600 кгс - на режиме "максимал". На истребителеСу-27К возможно использование так называемого особого режима работы двигателя (ОР), на котором тяга кратковременно повышается до 12800-13000 кгс. Удельный расход топлива на максимальном режиме работы 0.75 кг/(кгс.ч), на форсаже - 1.92 кг/(кгс.ч), минимальный крейсерский удельный расход топлива 0.67 кг/(кгс.ч). Высоконапорный двухкаскадный компрессор обеспечивает 23-кратное сжатие поступающего воздуха при его расходе через двигатель до 110 кг/с и степени двухконтурности около 0.59. Температура газов перед турбиной достигает 1665 К. Габаритная длина двигателя 4950 мм, диаметр входа 905 мм, максимальный диаметр 1180 мм. Сухая масса двигателя 1530 кг, удельный вес двигателя 0.12. Ресурс двигателя до первого ремонта составляет 1000 ч, назначенный ресурс - 1500 ч.

Реактивное сопло двигателя - сужающееся-расширяющееся. Оно включает венец профилированных створок, подвешенных на шарнирах к заднему концу форсажной трубы и управляемых с помощью гидроцилиндров. К задней части этих створок шарнирно присоединяются сверхзвуковые створки, образующие расширяющуюся часть сопла. Наружный контур сопла образован внешними створками, передние концы которых представляют собой гибкие элементы, входящие внутрь мотогондолы и всегда прижатые к внутренней поверхности ее обшивки силами упругости. При помощи гибких элементов на всех режимах работы двигателя обеспечивается плавное сопряжение наружного контура внешних створок с контуром мотогондолы. Задние концы профилированных и внешних створок соединены между собой при помощи подвижных шарниров, между этими створками вблизи их задних концов имеется кольцевой зазор, через который вытекает воздух, продуваемый через двигательный отсек. Для обеспечения прохождения вектора тяги двигателя вблизи положения центра тяжести самолета ось реактивного сопла в вертикальной плоскости наклонена относительно оси двигателя на 5 град.

Задание режима работы силовой установки осуществляется рычагами управления двигателями (РУД), расположенными на левом пульте кабины летчика и связанными с рычагами насосов-регуляторов двигателей системой тяг и качалок. Запуск двух двигателей может производиться как последовательно, так и одновременно. Раскрутка роторов двигателей при их запуске на земле обеспечивается газотурбинными стартерами-энергоузлами ГТДЭ-117, запуск которых, в свою очередь, осуществляется электростартером, напряжение к которому подводится либо от аэродромных источников питания, либо от автономных бортовых источников тока - аккумуляторных батарей. Запуск двигателей в воздухе происходит при вращении их роторов на режиме авторотации, под действием набегающего потока воздуха, при этом надежный запуск возможен практически во всем диапазоне скоростей полета самолета.