Ein Windkanal dient dazu, die aerodynamischen und aeroakustischen Eigenschaften von Objekten zu untersuchen und vermessen.Am bekanntesten sind wohl die Windkanaluntersuchungen von Flugzeugen und Autos. Während bei Autos hauptsächlich ein niedriger Luftwiderstand und optimale Auftriebswerte erzielt werden sollen, spielen bei Flugzeugen wesentlich mehr Aspekte eine Rolle: neben Luftwiderstand und Auftrieb auch Tragflächenprofil, Stabilität, Steuerung usw. Daneben werden inzwischen auch Eisenbahnzüge und Schiffe im Windkanal untersucht.
Wichtig ist mittlerweile auch die Untersuchung von Bauwerken wie Hochhäusern, Schornsteinen und Brücken. Hier muss darauf geachtet werden, dass diese bei Stürmen dem Winddruck und vor allem den Windkräften standhalten und nicht in kritische Schwingungen nahe der Eigenschwingung geraten. Um die Windströmung richtig simulieren zu können, muss dafür manchmal die gesamte nähere Umgebung modelliert werden. Nur selten können Objekte in Originalgröße im Windkanal untersucht werden; Autos bilden hier eine Ausnahme, da sie nicht allzu groß sind und die relativ niedrigen Luftgeschwindigkeiten ausreichend große Windkanäle erlauben.Für Flugzeuge oder Gebäude müssen meist maßstabsgerechte Modelle gebaut werden. Ein Problem besteht jedoch darin, dass die Luft sich bei kleinen Modellen anders verhält als bei den Objekten in ihrer tatsächlichen Größe (siehe Reynolds-Zahl). Durch Erhöhung des Luftdrucks und/oder Verringerung der Temperatur lassen sich jedoch die Lufteigenschaften dem Maßstab des Modells anpassen. In manchen Windkanälen wird daher statt mit Luft mit -160 °C kaltem Stickstoff gearbeitet.