Lentodynamiikka on analyysi siitä, miten lentokoneet liikkuvat ilmassa, voimat ja ohjausjärjestelmät, jotka mahdollistavat lennon ylläpitämisen, sekä niihin vaikuttavat ulkoiset fyysiset voimat, kuten työntövoima, nosto, painovoima ja vastus. Lentodynamiikan tieteen tärkeimmät sovellukset liittyvät lentokoneiden asenteeseen lennon aikana, erityisesti tavilla, joilla ne liikkuvat ja joiden on tarkoitus liikkua kolmella erillisellä nousu-, kääntö- ja rulla -akselilla. Lentodynamiikan tiedettä sovelletaan myös avaruusaluksiin, mutta tavat, joilla lento ja lennonhallinta saavutetaan tällaisissa aluksissa, eroavat merkittävästi ilmakehän veneistä, kuten lentokoneista ja helikoptereista.
Lentokoneiden ja avaruusalusten suuntaus käyttää vertailukohtana niin kutsuttua ihannetta. Ilmakehän lentokoneissa tämä on olennaisesti suora ja vaakasuora lento, jossa käytetään vertailukohtana maata. Avaruusalusten osalta tämä viittaus on mielivaltainen ja voi perustua planeetta- tai muuhun kohteeseen, jonka ympärillä avaruusalus kiertää, tai jopa toiseen avaruusalukseen. Kun avaruusalus on kiertoradalla maapallon ympärillä, maan pintaa käytetään usein vertailukohtana, mutta esimerkiksi muiden avaruusalusten tai kansainvälisen avaruusaseman lähellä liikkumista ja telakointia varten toinen alus tai esine voi olla viite.
Ilman ja avaruusaluksen kolmea pyörimisakselia kutsutaan piki, rulla ja kääntyminen, ja avaruusalus tai lentokone liikkuu näiden akselien ympäri painopisteensä tai massansa kanssa, jossa kolme akselia kohtaavat. Ilmailu- ja avaruustekniikan insinöörit ja suunnittelijat määrittävät lentodynamiikan avulla, miten ilma ja avaruusalukset käyttäytyvät, kun ohjausmekanismeja käytetään pyörimään ajoneuvoa johonkin näistä suunnista, sekä ajoneuvon suuntaava liike ilmakehän tai avaruuden läpi. Sellaisia asioita kuin lennon edellyttämä työntövoima, lennon vakaus, ohjattavuus ja nousunopeudet voidaan kaikki arvioida suurella tarkkuudella ilma- tai avaruusalusten suunnittelussa soveltamalla lentodynamiikan periaatteita. Ohjaus- ja käyttövoimajärjestelmät on suunniteltu käyttäen lentodynamiikan periaatteita, jotta ilma- ja avaruusalukset voivat suorittaa hallitun ja tehokkaan lennon.
Vaikka kaikilla kolmella kiertoakselilla on tieteellinen määritelmä, ne voivat olla hämmentäviä, ja usein on helpompi määritellä ne yksinkertaisemmilla termeillä. Pitch viittaa lennon suunnan asenteeseen suhteessa vertailupisteeseen ylös- tai alasuuntaan. Kun lentokone nousee, sanotaan, että sen nousu on positiivinen, eli se on kulmassa vertailupisteen yläpuolella.
Yaw viittaa lentokoneen asentoon puolelta toiselle. Kuvittele mallikone, joka istuu pöydällä, ja ilman, että liikutat koneen keskustaa, käännä sitä toiselle tai toiselle puolelle. Tämä on heiluminen. Roll voidaan helposti kuvitella kuvittelemalla lentokone suoralla lennolla ja nostamalla yksi siipi.