Otto Lilienthal gilt als der Pionier des Segelfluges. Er hatte bereits in den 1890er Jahren das Grundprinzip des auftriebserzeugenden Tragflügels entdeckt. Beim Segelfliegen geht es darum, ein möglichst gutes Gleitverhältnis zu erreichen. Das Gleitverhältnis gibt an, wie weit ein Flugzeug ohne äußere Einflüsse aus einer bestimmten Höhe gleiten kann.
Im Laufe der letzten Jahrzehnte wurden die Fertigungsmethoden immer weiter verbessert. Während die frühen Segelflugzeuge in Gemischtbauweise hergestellt wurden (Stahl, Holz, Stoff) werden sie heute fast ausschließlich in GFK (glasfaserverstärkten Kunststoffen) gefertigt. Das ermöglicht Gleitverhältnisse von 1:40 bis zu 1:60 und so lange Streckenflüge von mehreren hundert Kilometern.
Die wenigsten Segelflugzeuge können selbst starten. Manche besitzen zwar einen einklappbaren Motor, meist wird jedoch an der Seilwinde oder im Flugzeugschlepp gestartet. Hat das Segelflugzeug seine Höhe erreicht, kann der Segelflug beginnen.
Findet der Pilot aufsteigende Luft, die sog. Thermik, kann er das Segelflugzeug in der Höhe halten – völlig ohne Motor. Aufsteigende Luft entsteht durch Sonneneinstrahlung. Die meisten Aktivitäten finden von März bis Oktober statt. Segelfliegen ist ein Schönwettersport.