Els principis de vol dels drons impliquen principalment una combinació de física i enginyeria. Els següents són els sistemes bàsics per al vol de drons:
Aerodinàmica: el vol d'un dron es basa en el principi de Bernoulli, que estableix que la interacció entre les ales o rotors que giren a altes velocitats i l'aire genera sustentació. Els drons d'ales-fixes aconsegueixen elevació creant una diferència de pressió entre les superfícies superior i inferior de les seves ales mitjançant el moviment cap endavant; els drons multi-rotor es basen en la rotació de diversos rotors per empènyer l'aire cap avall, generant una força de reacció ascendent per a l'elevació.
Tren de propulsió: els drons requereixen un tren de propulsió per proporcionar propulsió de vol, principalment motors elèctrics i motors de combustible. Els motors elèctrics són habituals en drons petits i ofereixen avantatges com ara una estructura senzilla, un engegada ràpid i un baix nivell de soroll, però també tenen poca potència i una resistència limitada. Els motors de combustible s'utilitzen generalment en drons grans, que ofereixen una gran potència i una llarga resistència, però són complexos, sorollosos i requereixen uns costos de manteniment elevats.
Sistema de control de vol: els drons requereixen un sistema de control de vol per al control i la navegació. Els sensors integrats controlen l'actitud, la posició, la velocitat i altra informació del drone en temps real. Basant-se en el pla de vol i les ordres-preestablerts, envien senyals de control per ajustar l'actitud i la trajectòria de vol per garantir un vol estable i segur. El sistema de navegació ajuda a determinar la ubicació del drone i planificar la seva trajectòria de vol.
Sistema de comunicació: els drons han de transmetre informació a les estacions de control terrestre, principalment mitjançant comunicacions per ràdio o satèl·lit. Les comunicacions de ràdio són de baix-cost i senzilles d'utilitzar, però el seu abast de comunicació i les seves capacitats anti-interferències són limitades. Les comunicacions per satèl·lit són adequades per a vols de llarga-distància i àmplia-àrea i són estables i fiables, però són cares i consumeixen molta energia.
