Flygledare förlorade kontakt med planet vid åttatiden på morgonen svensk tid. Planet skulle till flygplatsen Roissy-Charles de Gaulle i Paris.
I sin sista kontakt med flygledningen rapporterade kaptenen ombord att det rådde turbulens, uppger en anonym fransk flygplatskälla enligt AFP. Enligt Air France skickade planet ett meddelande om en elektrisk kortslutning strax efter den starka turbulensen.
En serie automatiska larm kom vid kvart över fyra, svensk tid, efter drygt fyra timmars flygning, rapporterar Reuters. Därefter försvann planet från radarn.
Enligt det brasilianska flygvapnet befann sig planet "långt ut" över Atlanten när det försvann. Planet träffades sannolikt av blixten, uppger Air France enligt AFP.
Bland passagerarna på flygplanet fanns 126 män, 82 kvinnor och 8 barn – varav ett spädbarn. Besättningen utgjordes av 12 personer, meddelar Air France.
Nationaliteterna angavs inte. Italienska nyhetsbyrån Ansa uppger dock att minst fem av passagerarna var italienare.
Söker i närheten av ön Fernando de Noronha
Planet lyfte klockan 19 i söndags kväll lokal tid (midnatt svensk tid) från Rio de Janeiro, och hade 216 passagerare och 12 besättningsmän ombord, uppger Air France för AFP.
Planet skulle enligt en taleskvinna på flygplatsen ha landat kl 11.10.
- Vi är mycket oroade. Flygplanet försvann från radarn för flera timmar sedan. Det kan vara ett fel på transpondern, men den här typen av fel är väldigt sällsynta och flygplanet har inte landat 11.10 som planerat, säger en källa vid flygplatsen till AFP.
Samma källa säger att planet försvann från radarn när det flög över Atlanten.
Det brasilianska flygvapnet bekräftar att planet saknas och uppger att sökande pågår i närheten av ön Fernando de Noronha, uppger BBC.
"Hoppet är ute"
Även Air France har bekräftat att flygplanet saknas. Frankrikes biträdande transportminister Dominique de Bussereau är på väg till Charles de Gaulle-flygplatsen, rapporterar AFP.
- Hoppet är ute, säger en flygplatskälla enligt franska tidningen Le Figaro.
En brasiliansk flygvapentalesman säger till Reuters att flygplan lyft från Fernando de Noronha för att spana i området.
Ön ligger i Atlanten, 35 landmil utanför den brasilianska kusten, nordost om Natal.
Oroliga anhöriga
Passagerarnas anhöriga som väntat på flygplatsen i Paris har tagits om hand av flygplatspersonal, rapporterar TT:s Torun Börtz från Charles de Gaulle-flygplatsen.
På ankomsttavlorna anges fortfarande flygplanet, med flightnummer AF447, endast som försenat.
Till franska nyhetssajten Point säger transportminister Bussereau att kontakten med Air France-planet förlorades klockan 04.19, fransk tid – det vill säga efter drygt fyra timmars flygresa.
Flygplanet, en Airbus 330-200, togs i drift 2005 och kontrollerades så sent som den 16 april i år utan att några fel upptäcktes.
Frankrikes inrikesminister konstaterade samtidigt, vid 13-tiden, att planets bränsle skulle ha tagit slut vid det laget.
Enligt utrikesdepartementet finns det i nuläget inga indikationer på att det fanns svenskar ombord på planet.
- Men vi håller på att undersöka det, säger Amelie Heinsjö vid UD:s presstjänst.
Foto: SKY NEWS/AIR FRANCE