Двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой и управляемым вектором тяги АЛ-31ФП 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 поворотного в одной плоскости осесимметричного сверхзвукового реактивного сопла. Система управления двигателем - гидроэлектронная с аналоговым электронным регулятором-ограничителем 1КРД-990, гидромеханическим насосом-регулятором 1НР-31 и регулятором сопла и форсажа 1РСФ-31.

Двигатель развивает стендовую тягу 12500 кгс на режиме "полный форсаж" и 7600 кгс - на режиме "максимал". 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 4990 мм, диаметр входа 905 мм, максимальный диаметр 1280 мм. Сухая масса двигателя 1570 кг. Ресурс двигателя до первого ремонта составляет 1000 ч, назначенный ресурс - 1500 ч, ресурс поворотного сопла - 250 ч (после завершения испытаний будет увеличен до 500 ч). Поворотное реактивное сопло двигателя - сужающееся-расширяющееся. Оно включает венец профилированных створок, управляемых с помощью гидроцилиндров, и 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. Специальная система уплотнения створок препятствует прорыву горячих газов из узлов поворота сопла во всех его положениях. Для обеспечения прохождения вектора тяги двигателя вблизи положения центра тяжести самолета ось реактивного сопла в нейтральном положении наклонена в вертикальной плоскости относительно оси двигателя на 5?. 

На самолете Су-37 управление вектором тяги осуществляется посредством отклонения сопел двигателей в пределах 15 в вертикальной плоскости (как синхронно, так и дифференциально), рабочим телом системы управления поворотом сопел является гидромасло. На самолете Су-30МК отклонение сопел двигателей в пределах 15 производится в плоскостях, расположенных по углом 32 к продольной плоскости симметрии двигателя, благодаря чему удается получить как вертикальную, так и боковую составляющую вектора тяги; рабочим телом системы управления поворотом сопел является авиационный керосин, и она замкнута на систему топливной автоматики двигателя. Контур управления вектором тяги двигателей АЛ-31ФП включен в систему дистанционного управления самолета.

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.