航母编队防御能力面临着众多技术挑战。以高超音速武器为例，它给现有防空体系带来了根本性的挑战。诸如伊朗“法塔赫 - 2”这类末端速度可达 12 - 15 马赫的高超音速导弹，使得防御系统的反应时间大幅缩短，拦截概率严重降低，“铁穹”系统面对它时拦截概率低于 30%。
饱和攻击战术同样棘手。利用大量低成本目标，可消耗防御系统有限的火力通道和昂贵的拦截弹库存，最终致使防御崩溃。尽管航母编队拥有多层、立体的防空网，防御圈能延伸至上千公里之外，但面对这些先进技术与战术，其防御能力也遭受了严峻考验。
此外，先进的隐身技术也为航母编队防御增添了极大难题。当下，一些国家的飞行器采用了顶尖的隐身设计，借助特殊的外形构造和吸波材料涂层，大幅减小雷达反射截面积，让航母编队的探测系统难以在第一时间发现目标。一旦这些隐身飞行器突破侦察防线，就能对航母编队发动突然袭击，使防御方防不胜防。
电子战领域的技术发展也对航母编队防御能力构成挑战。强大的电子干扰设备能够对航母编队的通信、雷达等系统进行干扰和压制，导致其信息传递受阻、探测能力下降。在复杂电磁环境下，航母编队可能会陷入“耳聋眼瞎”的困境，无法准确把握战场态势，进而削弱整体防御效能。
同时，网络战的威胁不容小觑。在信息化时代，航母编队的各类作战系统高度依赖网络。若敌方通过网络攻击手段入侵航母编队的作战网络，篡改关键数据、破坏系统运行，将严重影响防御体系的正常运作，甚至导致整个防御系统瘫痪。航母编队的防御能力在这些不断涌现的技术挑战面前，正面临着前所未有的考验，需不断升级和创新防御技术以应对。