Theo các chuyên gia, các chiến đấu cơ Su-25 không kích IS ở Syria đều thuộc biến thể hiện đại nhất của dòng Su-25 phục vụ trong Không quân Nga – định danh là Su-25SM. Đây thực sự là một điều gây bất ngờ vì số Su-25SM phục vụ trong Không quân Nga chỉ có khoảng 60 chiếc. Còn lại (hơn 100) trong tổng số 200 chiếc Su-25 là mẫu đầu tiên (phiên bản sản xuất hàng loạt đầu tiên Su-25 Nga).
Su-25SM (chữ SM phiên âm từ Nga sang Anh là Stroyevoy Modernizirovannyi) là chương trình nâng cấp lớn các máy bay chiến đấu Su-25 phục vụ từ dưới thời Liên Xô. Chương trình SM tích hợp các khí tài điện tử thế hệ mới và đại tu khung gầm cho phép kéo dài thời gian hoạt động thêm khoảng 500 giờ bay hay là thêm 5 năm.
Chương trình nâng cấp Su-25SM được nhen nhóm từ năm 2000, tuy nhiên do nhiều vấn đề mà tới tận năm 2013 mới chỉ có 60 chiếc được hiện đại hóa xong. Không quân Nga đặt mục tiêu là tới năm 2020 sẽ đạt 80 chiếc Su-25SM.
Các máy bay Su-25SM được tích hợp hệ thống tấn công/định vị PRnK-25SM được "xây dựng" xung quanh hệ thống máy tính kĩ thuật số BTsVM-90. Do đó, hệ thống được đánh giá là tốt hơn nhiều so với loại tương tự trên Su-25 nguyên bản, đảm bảo độ chính xác rất cao nếu có định vị vệ tinh (15m) và không có vệ tinh (200m).
Bên cạnh đó, máy bay còn được tích hợp một loạt hệ thống hàng không tiên tiến khác như hệ thống đo cự ly tự động ARK-35-1, hệ thống tiếp nhận sóng GPS/GLONASS A-737-01, thiết bị ghi âm dữ liệu bay Karat-B-25, hệ thống ghi dữ liệu video Berkut-1, đài vô tuyến UHF/VHF Banker-2, radar cảnh báo sớm L150 Pastel.
Ngoài ra, buồng lái máy bay Su-25SM cũng được hiện đại hóa mạnh mẽ với màn hình HUD KA1-1-02, màn hình màu đa chức năng (MFD).
Động cơ R-95Sh trên Su-25SM được đại tu và cải tiến tăng khả năng chống chịu thuốc phóng, khí thải khi pháo và rocket khai hỏa.
Máy bay vẫn đảm bảo tính năng hiệu suất bay với tốc độ tối đa 975km/h, tầm hoạt động 750km, trần bay 7.000m, vận tốc leo cao 58m/s.
Về khả năng mang vác vũ khí, Su-25SM vẫn đảm bảo khả năng như Su-25 gốc với việc mang tổng cộng 4 tấn vũ khí trên 11 giá treo. Tuy nhiên, vũ khí trên Su-25SM được mở rộng với việc mang được nhiều loại tên lửa, rocket tối tân hơn.
Pháo tự động GSh-30-2 được cải tiến với ba tốc độ bắn phù hợp với từng loại nhiệm vụ: 750,375 và 188 phát/phút.
Về trang bị tên lửa, Su-25SM có thể mang được tên lửa không đối không mới R-73 (trước kia chỉ là loại R-60) và rocket hạng nặng S-13T 130mm trang bị đầu đạn nổ phá mảnh và đầu đnạ xuyên giáp. Nhờ hệ thống điều khiển hỏa lực được nâng cấp nên Su-25SM có thể phóng hai tên lửa không đối đất (Kh-25ML hoặc Kh-29L) với hai mục tiêu khác nhau trong một cuộc phóng duy nhất.
Ngoài Su-25SM, các bức ảnh tại căn cứ không quân Nga ở Syria cho thấy có sự xuất hiện của biến thể hai chỗ ngồi Su-25UBM có thể dùng cho huấn luyện. Bên cạnh đó, nó cũng có thể thực hiện nhiệm vụ tấn công mặt đất, trinh sát, chỉ điểm mục tiêu, chỉ huy đường không. Máy bay được trang bị radar Kopyo và hệ thống dẫn đường/tấn công Bars-2. Tầm bay của Su-25UBM tăng lên 1.300km với hệ thống bảo vệ chống tên lửa tầm nhiệt.
