Puolustusasiantuntija on henkilö, jota kutsutaan valamiehistön oikeudenkäynnin aikana todistamaan vastaajan puolesta. Todistajalla on tyypillisesti merkittävä erikoiskoulutus, taito ja koulutus, jotta tuomioistuin tunnustaisi hänet tietyn aiheen asiantuntijaksi. Yleensä puolustus kutsuu asiantuntijatodistajan todistamaan toivoen, että todistajan esittämät todisteet heiluttavat tuomaristoa hänen puolelleen.
Tuomariston oikeudenkäyntiprosessi, jota harjoitetaan monissa länsimaissa, sisältää joukon henkilöitä, jotka ovat vannoneet antavansa oikeudenmukaisen tuomion uskostaan tapauksen tapahtumiin, usein löytääkseen henkilön tai yhteisön syylliseksi tai syylliseksi rikokseen. Yleensä tuomaristo kehittyi keskiaikaisesta Englannista. Itse asiassa Magna Carta käsitteli ikätovereidensa oikeudenkäynnin merkitystä jo vuonna 1215.
Tuomariston oikeudenkäynnissä sekä syyttäjä että puolustusasianajaja yrittävät horjuttaa tuomariston jäseniä väitteillä, todisteilla ja todistajien todistuksilla. Lakimiehet ymmärtävät, että monet tekijät vaikuttavat ryhmädynamiikkaan, joka ilmenee, kun tuomaristot harkitsevat ja yrittävät päästä yksimielisyyteen. Näitä on vaikea ennustaa ja hallita. Yleisesti uskotaan, että paras tapa vaikuttaa tuomaristoon on ylivoimaisten todisteiden ja tietojen avulla. Vastaajan asianajaja palkkaa siksi usein puolustusasiantuntijan – jonka todistukset he toivovat olevan edellä kuvattuja – kumotakseen – vakuuttaakseen tuomariston asian tosiasioista.
Puolustuksen asiantuntija todistaja esitetään valamiehistölle valtakirjansa kanssa, jotta valamiehillä on käsitys siitä, mikä todistaja on asiantuntija, ja vakuuttamaan heidät havaintojensa merkityksestä. Tuomioistuin sallii puolustuksen asiantuntijatodistajan esittää havaintonsa, kunhan hänen todistuksensa perustuu tosiasioihin ja luotettaviin menetelmiin ja että hän sovelsi näitä menetelmiä asianmukaisesti tapaukseen liittyviin tietoihin. Vaikka hänen on laillisesti jaettava todisteita, jotka hän on mahdollisesti löytänyt sekä vastaajan tukena että häntä vastaan, puolustusasiamies tietää yleensä ennen asiantuntijan palkkaamista, mitä hän todennäköisesti sanoo ollessaan edellisen oikeudenkäynnin perusteella kokemus tai julkaistut asenteet. Toisinaan syyttäjä voi vastustaa tätä todistajaa omalla asiantuntijatodistuksellaan ja kiistää puolustustodistajan. Eräässä tuomariston järjestelmän puutteista tuomarien, todennäköisesti maallikoiden, on käsiteltävässä asiassa päätettävä, mikä asiantuntija on uskottavin.
Kaiken kaikkiaan puolustusasiantuntijatodistuksen laajuus kehittyy jatkuvasti. Varhaisin tunnettu asiantuntijatodistaja oli rakennusinsinööri, ja siitä lähtien asiantuntijatodistajia on käytetty todistamaan mielenterveydestä taloustieteeseen. Teknologian yleistyessä oikeudellisissa asioissa puolustusasiantuntijoita kutsutaan paikalle yhä enemmän.