Un aéronef à voilure fixe est une machine volante plus lourde que l'air, telle qu'un avion, qui est capable de voler à l'aide d'ailes qui génèrent une portance causée par la vitesse vers l'avant de l'aéronef et la forme des ailes. Les aéronefs à voilure fixe sont distincts des aéronefs à voilure tournante (dans lesquels les ailes forment un rotor monté sur un arbre tournant ou «mât») et des ornithoptères (dans lesquels les ailes battent d'une manière similaire à celle d'un oiseau). Les ailes d'un aéronef à voilure fixe ne sont pas nécessairement rigides ; les cerfs-volants, les deltaplanes, les aéronefs à voilure variable et les avions qui utilisent le morphing des ailes sont tous des exemples d'aéronefs à voilure fixe.

Les aéronefs à voilure fixe planeurs, y compris les planeurs en vol libre de divers types et les cerfs-volants captifs, peuvent utiliser l'air en mouvement pour gagner de l'altitude. Les aéronefs à voilure fixe motorisés (avions) qui tirent vers l'avant d'un moteur comprennent les parapentes motorisés, les deltaplanes motorisés et certains véhicules à effet de sol. La plupart des aéronefs à voilure fixe sont pilotés par un pilote à bord de l'engin, mais certains sont spécifiquement conçus pour être sans pilote et contrôlés à distance ou de manière autonome (à l'aide d'ordinateurs de bord).