外型与结构

整体而言，苏-34是苏军依据阿富汗战争经验，而提出的一种具有苏-25的生存性以及苏-24的载弹量的未来攻击机种。该计划后来进一步搭载T-60中型轰炸机的航电系统，成为“大型化又先进化的苏-25”。与基本型苏-27相比，苏-34的主翼与平尾设计大致相同，唯采用类似老苏-35的4挂点机翼以允许更大的挂载，并引入前翼而形成类似老苏-35的三翼面布局。前机身采用并列式轰炸机座舱设计、以及尾锥增长加粗是其外观上最主要特征，另外采用简化设计的不可调进气道，并取消腹鳍，同时重点部位装备有装甲。

尾锥    苏-34的尾锥增长增粗，往前延伸又要过渡到大幅隆起的机背，因此整个尾锥的空间以及连带的中间过渡区的空间都增大了。尾锥的横截面积大到可比发动机喷口，使得从上方某些角度看苏-34彷佛有3个发动机，这些空间便用来安置油箱与机上设备。尾锥后方底部是诱饵发射器，末端据以往的资料是要安置后视雷达，但在2011年以后的型号中该处已安装辅助动力单元，可能不会有后视雷达。尾锥内还可能安装其他设备，例如当年苏-32FN计划中，就预计在尾锥内安装用于探测潜舰的磁异探测器。除了航电系统外，不排除有其他机电系统，例如1980年代还是苏-27Sh计划初期便有计划采用备份的发动机供油系统等，以提升战场生存性。此外，也由于尾锥结构增强，使得单发动机受创时能更有效的保护另一台发动机。

进气道    苏-34的进气道也被大幅简化，外观方面其前缘下唇部较圆滑，而不是苏-27的平直下缘;百叶窗型辅助进气口由进气道下面移至内侧（靠近机腹中线的一侧），并且由本来的百叶窗设计改成2个大片的开口;原来百叶窗的位置也并非完全封死，而是留有一片很小的闸门。进气道结构方面，取消苏-27系列的可变压缩结构，减轻结构复杂性并增强进气道的隐身性能，并且遭受攻击后生存性应该较高。

苏-34算是轰炸机，不需像战斗机那样讲求高速及各种速度下的最佳性能，其最大飞行马赫数只有1.8，实际在重武装状态或低空飞行时极速会低得多，因此不需要可调式进气道。另外，因鼻轮前移以及起落架增高，辅助进气口移到进气道内侧减少了吸入异物的顾虑。但根据其研发史，进气道内还是有安装异物吸入防护系统，不过不确定是苏-27的防异物钛网还是其他型式的防护抑或是最后取消不用。

主起落架    除了第一架试验机直接沿用苏-27的单轮主起落架外，苏-34主起落架都采用类似米格-31的纵列双轮设计。起落架主结构以VKS-9钢材以及VT-22钛合金制造，静止承重22000千克（因此2个主起落架加上鼻轮刚好可支撑最大重量的苏-34），冲击吸收能力为14300千克力·米，吸震结构缓冲行程40厘米（最大）。换算得其在战机落地时能承受35750千克的力道，两具合力相当于最大起飞重的1.58倍，降落重量的2倍以上。纵列双轮的另一个重要特性是有更多接地面积，故能降低接地压力，以便让重型战机能在更多机场起降。做个非常粗浅的计算，苏-34最大起飞重（45吨）是苏-30MKK正常起飞重（25吨）的1.8倍，主轮接地面积也约为2倍。因此，最大起飞重量的苏-34与正常起飞重量的苏-30MKK的接地压力竟然是相当的！这表示苏-34虽然本质上是中型轰炸机，但可与前线战斗机共享机场。

三翼面设计    苏-34采用类似老苏-35的三翼面设计当然不是为了超机动性，而是要借助前翼的增升性与控制性。事实上，苏-27系列之所以出现三翼面设计，最早是为了将升力中心前移，以便在航电超重的情况下还能获致静不稳定性。后来试验发现前翼可以增加升力，因此也当成增升装置使用。一些评论将三翼面布局认定是控制技术不成熟又想要超机动性才出现的设计，只是看图说话，没有根据。

前翼在苏-34上除用以增升外，也是额外的控制面，能实现更复杂的配平功能，搭配强化低空飞控能力的SDU-10V电传飞控系统后，能移除许多低空飞行时的扰动，以提升舒适性。这对于以空优战机改装来的苏-34是相当重要的，因为一般讲求低空突防的攻击机都采用高翼负荷设计，而苏-34正是想藉助空优战机的气动设计来提升自卫能力，但那也意味着他较为灵巧。而灵巧就意味着对气流的变化较敏感，因此会需要更复杂的配平措施。这里需注意的是，其实就数据看苏-34的翼负荷并没有比一般攻击机低多少，其翼负荷几乎等同于苏-24与F-111。但实际上，苏-34具有苏-27的升力体机身以及前翼增升效应，因此“升力负荷”（翼负荷除以升力系数）会低得多，对低空气流的扰动会更为敏感。

虽然三翼面设计与老苏-35、苏-33基本上相同，但不同于后两者翼前缘延伸的前缘是弧线，苏-34翼前缘延伸的前缘有一大段是直线。这是因为试验中发现苏-34的新进气道与原来设计的翼前缘延伸的涡流会有不良交互作用，导致在穿音速区时进气道全压回复效率大幅减少。后来才将前缘改直以解决问题。