机头进气的歼-8I截击歼击机，正在拆卸发动机

歼-8II在机体设计上广泛运用了密度较小的铝合金和钛合金材料，以及部分特种钢。其中，钛合金主要应用于机体部位，以抵抗两台喷气发动机运行时所产生的高温。驾驶舱位于机身前部、雷达罩后方。

驾驶舱内安装有弹射座椅和空调系统。歼-8II的无线电系统由一台单脉冲雷达(探测距离60千米)、导航装置、敌方雷达照射告警系统、敌我识别和无线电通讯设备组成。此外，该机还装备有电子对抗系统。那些对于飞行员最必须的信息可显示在座椅前方的玻璃屏上。其武器系统包括：一门23毫米双管机关炮(备弹200发)；机翼下的6个和机身下的1个挂点可装备采用红外制导的PL-2B、PL-3、PL-5或PL-8型空空导弹，半主动雷达制导的PL-9，57-2型和90-1型无控火箭发射巢，以及航空炸弹等。

为了提升歼-8II机载无线电系统的性能，中国空军领导层曾希望借助美国和以色列公司的技术对其进行现代化改造。不过，随着中国从俄罗斯引进了在总体上更为先进的苏-27歼击机的生产线，对歼-8II进行改进的计划被放在了次要的位置上。

到目前为止，歼-8II已发展出了多个衍生型号，分别为：歼-8IIM(采用俄制航空设备和武器系统的升级型号)、歼-8IIACT(技术研制机型)、歼-8II Block-02(使用新型设备进行了升级)、歼-8III(装备有最新研制的雷达系统)和歼-8D(安装了空中加油系统)。

也许是对歼-8II的整体性能并不满意，中国空军对其的采购量并不是很大。从1988年开始量产以来，中国空军总共只装备了大约360架各种型号歼-8II，它们被编为了12个航空团。