Mỗi chiếc SU-30MK2 được trang bị hai động cơ AL-31FP có lực đẩy lên đến 12 tấn. Điểm đặc biệt là loại động cơ này có khả năng điều chỉnh luồng phụt giúp máy bay cơ động hơn trong các tình huống.
SU-30MK2 có thể đạt vận tốc Mach 2, tương đương tốc độ 1.350 km/h tại độ cao thấp và vận tốc leo cao là 230 m/s. Đây là một trong những máy bay chiến đấu thế hệ thứ 4 có khả năng cơ động và tính năng kỹ chiến thuật tốt nhất thế giới hiện nay.
Để giảm tốc khi hạ cánh tại đường băng, SU-30MK2 sử dụng dù hãm, dù này sẽ được cắt tự động ở cuối đường băng và được thu hồi để tái sử dụng.
SU-30 MK2 được trang bị rada hiện đại, có khả năng phát hiện và theo dõi mục tiêu mạnh, lên đến 15 mục tiêu trên không, trong khi có thể đồng thời tấn công 4 mục tiêu trong số đó. Máy bay có thể mang thông thường 5.270 kg nhiên liệu trong các thùng chứa (không tính nhiên liệu trong các thùng chứa phụ), có khả năng thực hiện liên tục nhiệm vụ khoảng 4,5 giờ trong phạm vi 3.000 km.
Lực lượng làm nhiệm vụ chuẩn bị trước khi Su-30MK2 cất cánh gồm: Kỹ thuật hàng không; hậu cần (xe ô tô, xe điện khí, xe điều hòa,…); Kỹ thuật thông tin; kỹ thuật radar;… Khi các đơn vị này kiểm tra xong, báo cáo chỉ huy mọi thứ đảm bảo thì Su-30MK2 mới được thực hiện nhiệm vụ.
Phi công chiến đấu của Không quân nhân dân Việt Nam được ví như "tài sản quốc gia"; quá trình tìm, tuyển và huấn luyện phi công chiến đấu được ví như "đãi cát tìm vàng" chỉ vài người được chọn trong cả nghìn người.