Un'antenna omnidirezionale è un'antenna di trasmissione o ricezione wireless che irradia o intercetta i campi elettromagnetici a radiofrequenza (RF) ugualmente bene in tutte le direzioni orizzontali su un piano geometrico bidimensionale (2D) piatto. Le antenne omnidirezionali sono utilizzate nella maggior parte dei dispositivi wireless RF consumer, inclusi i telefoni cellulari e i router wireless.
In teoria, un conduttore diritto orientato verticalmente come un'antenna dipolo che misura non più di 1/2 lunghezza d'onda da un'estremità all'altra mostra sempre proprietà omnidirezionali su un piano orizzontale (azimut). Anche più dipoli verticali collineari (in linea) mostrano un comportamento omnidirezionale nel piano azimutale; possono offrire prestazioni migliorate su un singolo dipolo in alcune applicazioni. Se l'asse del conduttore non è orientato verticalmente, l'antenna si irradia e riceve ugualmente bene in tutte le direzioni nel piano attraverso il quale il conduttore passa ad angolo retto. Tuttavia, questo stato di cose ideale esiste solo in assenza di ostacoli o altri oggetti conduttori vicini. In pratica, gli oggetti circostanti (come l'utente di un telefono cellulare o un computer accanto a un router wireless) distorcono il modello di radiazione e ricezione.
Nel solito contesto, una cosiddetta antenna omnidirezionale non funziona altrettanto bene in tutte le possibili direzioni nello spazio tridimensionale (3D). Un tale dispositivo, che può esistere solo in teoria ma può essere avvicinato nella pratica, è chiamato antenna isotropica o radiatore isotropo.
Le antenne che offrono prestazioni migliorate in alcune direzioni, a scapito di altre direzioni, sono chiamate antenne direzionali o radiatori direzionali. L'esempio più comune è l'antenna parabolica utilizzata con Internet satellitare, televisione satellitare e installazioni di comunicazioni spaziali. Altri esempi includono l'antenna Yagi, l'antenna quadrupla, l'antenna per cartelloni e l'antenna elicoidale.