Amerikanske regerings-kilder siger til nyhedsstationen CNN, at Rusland har bombet mål i nærheden af byen Homs i Syrien.
Angrebet sker, efter at Syriens præsident, Bashar al-Assad, har bedt Rusland om hjælp i kampen mod Islamisk Stat og andre oprørsgrupper.
Ruslands præsident, Vladimir Putin, fik onsdag morgen støtte fra Dumaen, som er en del af det russiske parlament, til, at Rusland kan gennemføre operationer i Syrien.
Onsdag eftermiddag bekræfter Ruslands forsvars-ministerium, at det har indledt en militær operation mod Islamisk Stat i Syrien.
USA og Rusland nærmer sig hinanden
Ruslands Forsvars-ministerium har desuden etableret et kontor i Iraks hovedstad, Bagdad. Kontoret skal dele informationer med USA om mulige luftangreb i Syrien.
Putin har netop mødt USA's præsident, Barack Obama, under FN's general-forsamling i New York.
Selv om de to præsidenter ikke er enige om Assads fremtidige rolle i Syrien, sagde flere observatører, at de to er ved at nærme sig hinanden i kampen mod Islamisk Stat.