歼-31在珠海航展飞行表演中滑跑起飞
后缘前掠的小展弦比机翼，两台发动机中间装有中型尾椎，两个蝶形垂尾向外倾斜。从侧前方看，310验证机与F-22战斗机较为相似。但从俯视图看，310的机身明显短粗，更类似执行攻击任务的F-35战斗机，只是采用双发布局;从侧面看，310的机身厚度单薄很多，因此机身容积远低于F-35，考虑到该机采用双发布局，因此机内电子设备舱、弹舱和燃油舱的体积会更小 。
主翼
歼-31机翼呈梯形，装有与机翼近乎等长度的前、后缘襟翼
歼-31战斗机2.0版试飞
，与F-35A战斗机相似，和F-22、歼-20相比少2个副翼。副翼能够提供更大的滚转力矩，从而增强飞机的滚转性能。但是设置单独的副翼会增加重量、提高造价，而F-35A在美军中执行的是对地攻击任务，对空战性能要求较低，因此取消了副翼。310作为第五代战斗机验证机，对机动性应该有较高要求，因此取消副翼十分奇怪 。主翼的厚度较薄，属于针对超音速优化的小展弦比中等后掠角薄翼型方案。
该机机翼相对面积较小，与F-22超过78平方米的巨大机翼相比，其较小的机翼对盘旋性能有较大的影响，同时巡航状态的升阻比较差，影响航程，但减少超音速阻力会有一定优势。
机翼后缘安装有全翼展单块襟翼，而没有使用襟翼-副翼分离的设计，襟翼打开角度较大，这主要是针对短距离起降和航母使用，全翼展大幅襟翼可以使得着舰-起飞速度降低约10节。
平尾
歼-31平尾采用了和主翼类似的设计，平尾前缘和主翼前
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缘，平尾后缘和主翼后缘相互平行，这主要是为了减少雷达波散射的强波束方向。平尾安装位置较为靠后，平尾后缘在发动机喷管之后，可以提高配平力矩。
但是其向后伸出的距离比F-15、F-22和F-35来说较短，设计相对保守。同时该机虽然采用了靠后的平尾，却没有和类似设计的F-15和F-22一样采用两侧尾撑设计，舵机安装在发动机舱两侧，转轴本身相对于尾翼靠前，需要较大的操作力矩，而且有卡轴的风险 。
垂尾
歼-31向外侧倾斜的垂尾，可以有效降低雷达散射，同时也可以使得垂尾部分避开前机身拉出的涡流，提高在大迎角状态的可控性。其面积较大，应该是为了提高飞机高速飞行状态下的方向稳定性，这一点在F-22上表现较为明显。从这一点看该型机将主要针对超音速性能进行优化。
边条
涡升力是60年代以来，飞机气动领域的革命性变化，在主翼之
歼-31
前，利用各种涡流发生装置产生涡流，其流过主翼可以产生强大的升力以提高飞机的升力系数和抬头力矩，配合静不安定设计可以极大的提高飞机升力。常用的涡流发生装置包括了幻影2000上的小型固定副翼、歼-10的鸭翼和F-16的边条。
在五代战斗机上则出现了新式的"棱线"式涡流发生装置，其利用升力体原理，利用机身本身来产生升力，尤其是菱形机头、船型进气道的边线，其效果与传统的边条相当甚至更为强烈，而且可以有效减少边条增加的机身湿面积和阻力。同时菱形机身和船型进气道本身也是减少散射的重要隐身措施，一举多得的"棱线"是五代战斗机性能优势的重要来源。
歼-31上没有采用传统意义的独立边条，而是采用四代机特有的三段式"棱线"边条，采用了菱形的机头和船型(两侧壁向外倾斜)进气道，配合精心设计的折线，同时兼顾了隐身和增升。
起落架
