Aerodynamik, Zweig der Physik, der sich mit der Bewegung von Luft und anderen gasförmigen Fluiden und mit den Kräften beschäftigt, die auf Körper wirken, die sich durch ein solches Fluid bewegen. Die Aerodynamik versucht insbesondere, die Prinzipien zu erklären, die den Flug von Flugzeugen, Raketen und Flugkörpern bestimmen. Sie befasst sich auch mit der Konstruktion von Automobilen, Hochgeschwindigkeitszügen und Schiffen sowie mit der Konstruktion von Bauwerken wie Brücken und hohen Gebäuden, um deren Widerstand gegen starke Winde zu bestimmen.
Beobachtungen des Fluges von Vögeln und Geschossen regten die Alten zu Spekulationen über die beteiligten Kräfte und die Art ihrer Wechselwirkung an. Sie hatten jedoch kein wirkliches Wissen über die physikalischen Eigenschaften der Luft und versuchten auch nicht, diese Eigenschaften systematisch zu untersuchen. Die meisten ihrer Ideen spiegelten den Glauben wider, dass die Luft eine tragende oder treibende Kraft darstellt. Diese Vorstellungen basierten zu einem großen Teil auf den Prinzipien der Hydrostatik (das Studium des Drucks von Flüssigkeiten), wie sie damals verstanden wurden. So dachte man in frühen Zeiten, dass die treibende Kraft eines Geschosses mit den Kräften zusammenhängt, die durch das Schließen des Luftstroms um den Körper auf die Basis ausgeübt werden. Diese Vorstellung von Luft als unterstützendem Medium und nicht als Widerstandskraft hielt sich über Jahrhunderte, auch wenn man im 16. Jahrhundert erkannte, dass die Bewegungsenergie eines Geschosses durch die Katapultvorrichtung vermittelt wird.
Gegen Ende des 15. Jahrhunderts beobachtete Leonardo da Vinci, dass Luft der Bewegung eines festen Gegenstandes Widerstand entgegensetzt, und führte diesen Widerstand auf Kompressionseffekte zurück. Galilei stellte später die Tatsache des Luftwiderstands experimentell fest und kam zu dem Schluss, dass der Widerstand proportional zur Geschwindigkeit des durchströmenden Objekts ist. Im späten 17. Jahrhundert stellten Christiaan Huygens und Sir Isaac Newton fest, dass der Luftwiderstand bei der Bewegung eines Körpers proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit ist.
Newtons Arbeit zur Aufstellung der Gesetze der Mechanik markierte den Beginn der klassischen Theorien der Aerodynamik. Er betrachtete den Druck, der auf eine geneigte Platte wirkt, als Folge des Auftreffens von Teilchen auf der Seite der Platte, die dem Luftstrom zugewandt ist. Seine Formulierung führte zu dem Ergebnis, dass der auf die Platte wirkende Druck proportional zum Produkt aus der Dichte der Luft, der Fläche der Platte, dem Quadrat der Geschwindigkeit und dem Quadrat des Sinus des Neigungswinkels war. Dies berücksichtigte nicht die Auswirkungen der Strömung auf die Oberseite der Platte, wo niedrige Drücke herrschen und wo ein Großteil des Auftriebs eines Flügels erzeugt wird. Die Idee der Luft als Kontinuum mit einem Druckfeld, das sich über große Entfernungen von der Platte erstreckt, sollte erst viel später entstehen.
Im 18. und 19. Jahrhundert wurden verschiedene Entdeckungen gemacht, die zu einem besseren Verständnis der Faktoren beitrugen, die die Bewegung von festen Körpern durch Luft beeinflussen. Die Beziehung des Widerstands zu den viskosen Eigenschaften eines Fluids wurde zum Beispiel in den frühen 1800er Jahren teilweise erkannt, und die Experimente des britischen Physikers Osborne Reynolds in den 1880er Jahren brachten die Bedeutung der viskosen Effekte deutlicher zum Vorschein.
Die moderne Aerodynamik entstand etwa zu der Zeit, als die Gebrüder Wright ihren ersten Motorflug (1903) machten. Einige Jahre nach ihrer historischen Leistung schlug Frederick W. Lanchester, ein britischer Ingenieur, eine Zirkulationstheorie des Auftriebs eines Tragflügels mit unendlicher Spannweite und eine Wirbeltheorie des Auftriebs eines Flügels mit endlicher Spannweite vor. Der deutsche Physiker Ludwig Prandtl, der gemeinhin als Vater der modernen Aerodynamik gilt, kam unabhängig von Lanchester zu den gleichen Hypothesen und entwickelte die mathematische Behandlung. Prandtls Arbeit, die von nachfolgenden Forschern verfeinert und erweitert wurde, bildete die theoretische Grundlage des Fachgebiets. Eine herausragende Rolle bei der Entwicklung der modernen Aerodynamik spielte unter anderem der in Ungarn geborene Ingenieur Theodore von Kármán, dessen Beiträge zu großen Fortschritten in Bereichen wie der Turbulenztheorie und dem Überschallflug führten.