飞机水平尾翼是飞机纵向（俯仰）稳定性的核心部件，主要作用可分为纵向静稳定性提供、俯仰力矩平衡与俯仰操纵三大类，具体如下：
1. 提供纵向静稳定性（自动回正趋势）
水平尾翼像一个“空气动力弹簧”：当飞机受扰动（如突风）使机头意外上仰时，机翼迎角增大、升力增加，同时水平尾翼处因机翼下洗流变化，其负升力（向下载荷）也增大；这个增大的尾翼向下力对重心产生一个低头恢复力矩，使机头有回平的趋势。反之机头下俯时，尾翼负升力减小，产生抬头恢复力矩。这种特性让飞机在俯仰方向有“自动回到原飞行姿态”的静稳定性，降低飞行员修正负担。
2. 平衡俯仰力矩（配平飞机）
巡航时，机翼和机身的总气动升力作用点（压力中心）通常在飞机重心之后，会产生一个抬头力矩；水平尾翼通过产生可调节的向下的负升力，对重心形成低头力矩来抵消它，使飞机能稳定平飞而不需要飞行员持续拉杆。不同飞行状态（速度、重量、重心位置、起落架/襟翼放下）下，飞行员或自动配平系统会微调水平尾翼角度（或升降舵偏角），让抬头/低头力矩平衡，即“配平”飞机。
3. 实现俯仰操纵（控制机头上下）
水平尾翼后缘通常装有升降舵（部分现代客机采用全动平尾，整个水平尾翼可转动）。飞行员推驾驶杆→升降舵下偏→水平尾翼负升力增大→低头力矩使机头下俯；拉杆→升降舵上偏→负升力减小甚至变正升力→抬头力矩使机头上仰。这就是飞机爬升、下降、改出俯仰姿态的主要操纵方式。
补充：典型布局与特殊情况
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常规尾翼布局：水平尾翼在垂直尾翼后端、机翼后方高处，避免机翼尾流干扰，同时利用杠杆臂长增大恢复力矩效率。
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鸭式布局（如幻影2000、某些公务机）：水平鸭翼在前、主翼在后，此时鸭翼产生正升力，俯仰操纵与稳定性机制相反，但本质仍是控制俯仰力矩平衡。
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无尾布局（如飞翼/B-2）：没有独立水平尾翼，靠机翼后缘外侧的升降舵组合偏转实现俯仰操纵与稳定性。
简言之：水平尾翼让飞机在俯仰方向“稳得住、配得平、抬得起、压得下”。