氣動彈性是物理學和工程學的一個分支，研究在彈性體暴露于流體流動時發生的慣性力、彈性力和空氣動力之間的相互作用。氣動彈性的研究可以大致分為兩個領域：靜態氣動彈性處理彈性體對流體流動的靜態或穩態響應；和動態氣動彈性處理身體的動態（通常是振動）響應。

飛機容易產生氣動彈性效應，因為它們需要重量輕并承受較大的氣動載荷。飛機的設計旨在避免以下氣動彈性問題：

1. 發散，其中空氣動力增加了機翼的迎角，從而進一步增加了力；
2. 控制反轉，即控制激活產生相反的氣動力矩，降低或在極端情況下反轉控制有效性；和
3. 顫振是一種不受控制的振動，可導致飛機毀壞。

氣動彈性問題可以通過調整結構的質量、剛度或空氣動力學來防止，這些結構可以通過計算、地面振動測試和飛行顫振試驗來確定和驗證。通常通過仔細放置質量平衡來消除控制面的顫動。

1926年，漢斯·賴斯納(HansReissner)發表了機翼發散理論，導致對該主題的進一步理論研究。術語氣動彈性本身由鑄造哈羅德Roxbee考克斯和阿爾弗雷德Pugsley在皇家航空研究院（RAE），法恩伯勒在1930年代早期。

在發展航空工程在加州理工學院，西奧多·馮·卡門開始了課程“彈性應用于航空”。在教授了一個學期的課程后，卡門將其轉交給了歐內斯特·埃德溫·塞克勒(ErnestEdwinSechler)，后者在該課程中開發了氣動彈性，并出版了有關該主題的教科書。

1947年，亞瑟·羅德里克·科勒(ArthurRoderickCollar)將氣動彈性定義為“對作用在暴露于氣流中的結構構件上的慣性力、彈性力和空氣動力的三角形內發生的相互作用的研究，以及這項研究對設計的影響”。

在飛機中，可能會出現兩種顯著的靜態氣動彈性效應。發散是一種現象，其中機翼的彈性扭曲在理論上突然變為無限大，通常會導致機翼失效。控制反轉是一種僅發生在帶有副翼或其他控制面的機翼中的現象，其中這些控制面反轉其通常的功能（例如，與給定的副翼力矩相關的滾轉方向被反轉）。

當升力面在空氣動力載荷作用下向一個方向偏轉時會發生發散，該方向在正反饋回路中進一步增加升力。增加的升力使結構進一步偏轉，最終使結構達到發散點。

控制面反轉是由于主升力面變形導致控制面預期響應的損失（或反轉）。對于簡單模型（例如歐拉-伯努利梁上的單副翼），控制反轉速度可以通過分析推導出扭轉發散。控制反轉可用于獲得空氣動力學優勢，并構成Kaman伺服襟翼轉子設計的一部分。

在1950年至1970年期間，AGARD開發了氣動彈性手冊，其中詳細介紹了用于解決和驗證氣動彈性問題的過程以及可用于測試數值解的標準示例。

氣動彈性不僅涉及外部氣動載荷及其變化方式，還涉及飛機的結構、阻尼和質量特性。預測涉及將飛機的數學模型制作為一系列由彈簧和阻尼器連接的質量，這些質量經過調整以表示飛機結構的動態特性。該模型還包括施加的空氣動力及其變化方式的詳細信息。

該模型可用于預測顫振余量，并在必要時測試潛在問題的修復。精心選擇的質量分布和局部結構剛度的微小變化可以非常有效地解決氣動彈性問題。

預測線性結構顫振的方法包括p方法、k方法和pk方法。

對于非線性系統，顫振通常被解釋為極限循環振蕩(LCO)，可以使用動力學系統研究中的方法來確定顫振發生的速度。

• 最初的塔科馬海峽大橋因氣動彈性顫動而被毀壞。
• 布拉尼夫542航班上洛克希德L-188Electra的螺旋槳旋轉顫動。
• 1931年橫貫大陸和西部航空公司的FokkerF-10墜毀。
• GAFJindivik無人機的身體自由顫動。