Einwellen-Einstrom-Luftstrahltriebwerk mit 14-stufigem Axialverdichter und dreistufiger Axialturbine. Die Leitschaufeln der vorderen Verdichterstufen und der hinteren Verdichterstufen sind verstellbar. Die Rohrringbrennkammer besitzt 12 Flammrohre. Der Nachbrenner und der Querschnitt der Schubdüse sind regelbar.
Das Triebwerk ist über einen großen Geschwindigkeits- und Höhenbereich auch unter extremen Druckschwankungen im Lufteinlauf einsetzbar. Es wurde u.a. im Flugzeugtyp Su-22 und Su-24 eingesetzt.
Zur Zeit der Flugerprobungen bzw. Erstflug der Su-27 stand das vorgesehene AL-31F noch nicht zur Verfügung. Aus dem Grund wurde bei den ersten Prototypen auf das bewährte AL-21F-3 zurückgegriffen.