Una antena omnidireccional es aquella antena que radia al espacio potencia de forma uniforme en todas las direcciones.
La única antena totalmente omnidireccional sobre un plano de 3 dimensiones es la antena isotrópica, una construcción teórica que se usa como antena de referencia para calcular la ganancia de una antena o la potencia efectiva que radia en los sistemas de radiofrecuencia (habitualmente emisores y receptores de telecomunicaciones). La ganancia de antena se suele definir como la eficiencia de la antena multiplicada por la directividad (D) y se suele expresar en decibelios.
Pero en realidad, en la práctica, se consideran y denominan también como antena omnidireccional a cualquiera antena que proporciona una radiación uniforme en uno de los planos de referencia. Usualmente este plano de radiación uniforme será el plano paralelo a la superficie de la Tierra.