液体や気体を所定の速度まで加速し、流れに所定の方向を与えるように設計された、特殊な形状の密閉された流路のことをいう。 ノズルは気体や液体の噴射を得るための手段としても使われる。 ノズルの断面は矩形（2次元ノズル）、円形（軸対称ノズル）、または他の形状（空間ノズル）である。
ノズル内では、液体または気体の速度vは入口での初期値v0から出口での最大速度v=vaまで流れの方向に連続的に増加する。 エネルギー保存の原理により、ノズル内で速度vが増加すると、同時に圧力と温度が初期値p0とT0から、吐出部で最小値paとTaまで連続的に低下することになる。 したがって、ノズル内で流れが発生するためには、ある程度の圧力低下が必要であり、すなわち、p0 > paの条件が満たされていなければならない。 T0を大きくすると、初期位置エネルギーが高くなるため、ノズルの全領域で流速が上昇する。 流速が大きすぎない限り、ノズル内の圧力や温度の変化は小さいので、圧縮性（液体や気体が圧力や温度の変化に対して体積変化を起こす性質）が発現せず、流体の密度pの変化を無視できる、つまり密度一定と見なすことができるのである。 このような条件下では、連続式ρvF = constにより、ノズル断面の面積Fは速度の上昇に反比例して減少するため、速度を連続的に上昇させたい場合は、ノズルは収束形状であることが望ましい。 しかし、さらにvを増加させると、媒体の圧縮性が現れ始め、流れ方向に密度が減少していく。 したがって、この新しい条件下での3つの因子の積pvFが一定であるかどうかは、vの増加に伴ってpが減少する割合に依存する。 v < a (aは移動媒質中の音波伝播の局所速度)のとき、気体の密度が減少する速度は速度が増加する速度より遅れるので、加速を与えるため、すなわちvを増加するためには、密度が減少してもFを減少しなければならない（図1）（サブソニックノズル）。 しかし、速度v > aまで加速すると、速度の増加よりも密度の減少の方が速くなるため、超音速部では面積Fを大きくする必要があります（超音速ノズル）。 このように、超音速ノズルはラバルノズルとも呼ばれ、収束部と発散部の両方を持つ（図2）。 ノズルを通過する速度の変化は、断面積Fの長さに対する変化に依存する
亜音速ノズルの吐出部の圧力は出口における周囲の媒体の圧力pmと常に等しくなる（pa=pm）。 この圧力が等しいのは、いかなる偏差も音速と等しい速度でノズル内を伝播する擾乱として現れ、ノズルの吐出部の圧力を等しくする流れの再編成をもたらすからである。 p0 が増加し pm が一定になると，亜音速ノズルの吐出部の速度 va はまず増加するが，p0 がある値に達すると速度は一定になり，p0 をさらに増加させても変化しない． この現象をノズル内クライシスフローと呼ぶ。 クライシスフローが発生すると、亜音速ノズルからの吐出の平均速度は局所音速（va = a）と等しくなり、臨界吐出速度と呼ばれるようになる。 サブソニックノズルはソニックノズルに変換される． この場合のノズルの吐出領域でのガスパラメータもすべて臨界と表現される。 輪郭が滑らかな亜音速ノズルの場合、空気などの2原子ガスを吐出するときの臨界圧力比は(P0/pm)cr ≈ 1.9.
超音速ノズルでは、最も狭い部分が臨界と表現される。 超音速ノズルの吐出部の相対速度va/aは、吐出部の面積Faと臨界部の面積Faの比のみに依存し、広い範囲ではノズル前面の圧力p0の変動に依存しない。 したがって、Faの面積を変えずに臨界部Fcrの面積を機械的な装置で変化させることにより、va/laを変化させることができる。 ガス吐出速度を変化させる技術に用いられるアジャスタブルノズルは、この原理を応用したものである。 超音速ノズルの吐出部の圧力は、周囲の媒体の圧力と等しくすることができ（pa = pm）、このような流れの領域を設計流量と呼び、圧力が等しくない領域をオフデザイン流量と呼ぶ。 亜音速ノズルと異なり，音速とともに伝播する pa±pm のときの圧力擾乱は超音速流であり，超音速ノズルには侵入しないので，圧力 pa は pm と等しくならない． 設計外の領域では、pa > pmのときに希薄波が、pa < pmのときに衝撃波が形成されることが特徴である。 流れがノズルの外側でこのような波の系を通過するとき、圧力はpmと等しくなる。 大気の圧力がノズルの吐出部の圧力を大きく上回ると、衝撃波がノズル内に移動し、ノズルの超音速部の速度の連続的な増加が妨げられることがある。 超音速ノズル内の気体の圧力と温度が急激に低下すると、流体の組成によっては、化学反応、相変態、非平衡熱力学的遷移などの物理化学的過程が発生することがある。
ノズルは、蒸気タービン、ガスタービン、ロケットエンジン、空気呼吸式ジェットエンジン、ガスレーザー、磁気ガス力学に用いられる装置、風洞、ガス力学に用いられるテストベンチ、ジェット装置、流量計など、広く技術的に利用されています。 また、分子ビームの生成、化学工学、各種ブラスト処理にも使用される。 ノズルは、技術的な機能を果たすために設計されなければならない。 例えば、風洞用ノズルでは、吐出部のガス流を均一かつ平行にする必要があり、ロケットエンジン用ノズルでは、吐出部のガス流の運動量を所定の寸法内でできる限り高くする必要がある。 このような技術的要求から、ノズル理論が盛んになり、ガス流中の液体や固体粒子の存在、非平衡化学反応や放射エネルギーの伝達などを研究している。 ノズル設計の決定やノズルを調べるための複雑な実験手法の開発には、コンピュータが大いに活用されている
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