Ifølge japanske medier sendte Japan opp åtte F-15-jagerfly fordi et kinesisk fly kom inn i luftrommet ved 11-tiden torsdag.
Men det kinesiske flyet hadde da forlatt luftrommet, opplyser japanske tjenestemenn.
Kinesiske skip har vært inn og ut av farvannet rundt de omstridte øyene i flere måneder. Men det er første gang Japan melder om at Kina har sendt fly inn i luftrommet over øyene.
En talsmann for det kinesiske utenriksdepartementet sier den kinesiske flygingen var «fullstendig normal». Kina ba samtidig torsdag Japan om å holde seg unna både farvannet rundt og luftrommet over øyene.
Både Kina og Taiwan gjør krav på de japanskstyrte Senkaku-øyene, som kineserne kaller Diaoyu og taiwanerne Tiaoyutai. Striden om øyene har bakgrunn både i nasjonal stolthet og i muligheten for rike mineralressurser i området