Aerodynamica, tak van de natuurkunde die zich bezighoudt met de beweging van lucht en andere gasvormige vloeistoffen en met de krachten die werken op lichamen die door zo’n vloeistof bewegen. De aërodynamica tracht in het bijzonder de principes te verklaren die de vlucht van vliegtuigen, raketten en geleide projectielen bepalen. Het houdt zich ook bezig met het ontwerp van auto’s, hogesnelheidstreinen en schepen, en met de constructie van constructies als bruggen en hoge gebouwen om hun weerstand tegen sterke wind te bepalen.
Observaties van de vlucht van vogels en projectielen brachten de ouden aan het speculeren over de krachten die hierbij betrokken waren en de manier waarop deze op elkaar inwerkten. Zij hadden echter geen echte kennis van de fysische eigenschappen van lucht en deden ook geen poging om deze eigenschappen systematisch te bestuderen. De meeste van hun ideeën kwamen voort uit de overtuiging dat de lucht een dragende of stuwende kracht was. Deze opvattingen waren grotendeels gebaseerd op de beginselen van de hydrostatica (de studie van de druk van vloeistoffen) zoals die toen werden begrepen. Zo dacht men vroeger dat de stuwende kracht van een projectiel verband hield met krachten die op de basis werden uitgeoefend door de afsluiting van de luchtstroom rond het lichaam. Deze opvatting van lucht als ondersteunend medium in plaats van als weerstand biedende kracht bleef eeuwenlang bestaan, ook al werd in de 16e eeuw erkend dat de bewegingsenergie van een projectiel werd toegevoerd door het katapulttoestel.
Aan het eind van de 15e eeuw merkte Leonardo da Vinci op dat lucht weerstand bood tegen de beweging van een vast voorwerp en schreef deze weerstand toe aan samendrukbaarheidseffecten. Galileo stelde later het feit van de luchtweerstand experimenteel vast en kwam tot de conclusie dat de weerstand evenredig was met de snelheid van het voorwerp dat erdoorheen ging. Aan het eind van de 17e eeuw stelden Christiaan Huygens en Sir Isaac Newton vast dat de luchtweerstand tegen de beweging van een lichaam evenredig was met het kwadraat van de snelheid.
Newton’s werk bij het opstellen van de wetten van de mechanica markeerde het begin van de klassieke theorieën van de aërodynamica. Hij beschouwde de druk die op een hellende plaat werkt als het gevolg van het botsen van deeltjes op de kant van de plaat die naar de luchtstroom is gericht. Zijn formulering leidde tot het resultaat dat de druk die op de plaat werkt evenredig is met het product van de dichtheid van de lucht, de oppervlakte van de plaat, het kwadraat van de snelheid, en het kwadraat van de sinus van de hellingshoek. Dit hield geen rekening met de effecten van de stroming op het bovenoppervlak van de plaat waar lage drukken heersen en van waaruit een groot deel van de lift van een vleugel wordt geproduceerd. Het idee van lucht als een continuüm met een drukveld dat zich uitstrekt over grote afstanden van de plaat zou pas veel later ontstaan.
In de 18e en 19e eeuw werden verschillende ontdekkingen gedaan die bijdroegen aan een beter begrip van de factoren die van invloed zijn op de beweging van vaste lichamen door de lucht. Het verband tussen weerstand en de viskeuze eigenschappen van een vloeistof werd bijvoorbeeld al begin 1800 gedeeltelijk begrepen, en de experimenten van de Britse natuurkundige Osborne Reynolds in de jaren 1880 brachten het belang van viskeuze effecten duidelijker aan het licht.
De moderne aërodynamica ontstond rond de tijd dat de gebroeders Wright hun eerste gemotoriseerde vlucht maakten (1903). Enkele jaren na hun historische poging stelde de Britse ingenieur Frederick W. Lanchester een circulatietheorie voor over de lift van een vleugel met een oneindige spanwijdte en een vortex-theorie over de lift van een vleugel met een eindige spanwijdte. De Duitse natuurkundige Ludwig Prandtl, die algemeen wordt beschouwd als de vader van de moderne aërodynamica, kwam onafhankelijk tot dezelfde hypothesen als Lanchester en ontwikkelde de wiskundige behandeling. Het werk van Prandtl, dat door latere onderzoekers werd verfijnd en uitgebreid, vormde de theoretische grondslag van het vakgebied. Onder anderen die een prominente rol hebben gespeeld in de ontwikkeling van de moderne aërodynamica was de in Hongarije geboren ingenieur Theodore von Kármán, wiens bijdragen hebben geleid tot belangrijke vorderingen op gebieden als turbulentietheorie en supersonische vlucht.