四轴飞行器，也称为四旋翼直升机或四旋翼，是一种由四个旋翼提升和推进的多旋翼直升机。四轴飞行器被归类为旋翼机，而不是固定翼飞机，因为它们的升力是由一组旋翼（垂直方向的螺旋桨）产生的。
四轴飞行器一般使用两对相同的固定螺距螺旋桨。两个顺时针（CW）和两个逆时针（CCW）。它们使用每个转子的速度的独立变化来实现控制。通过改变每个转子的速度，可以特定地产生所需的总推力；确定横向和纵向推力中心的位置；并产生所需的总扭矩或转动力。
四轴飞行器与传统直升机不同，传统直升机使用的旋翼能够在围绕旋翼桨毂移动时动态改变桨叶的桨距。在早期的飞行中，四轴飞行器（当时称为“四旋翼”或简称为“直升机”）被视为垂直飞行中一些长期存在的问题的可能解决方案。扭矩引起的控制问题（以及源自尾桨的效率问题，尾桨不产生有用的升力）可以通过反向旋转来消除，并且相对较短的桨叶更容易制造。20世纪20年代和30年代出现了许多载人设计。这些飞行器是第一批成功的重于空气的垂直起降（VTOL）飞行器。然而，早期的原型机性能较差，而后来的原型机由于增稳能力差和控制权限有限，需要太多的飞行员工作负荷。
在2000年代后期，电子技术的进步使得廉价的轻型飞行控制器、加速计（IMU）、全球定位系统和相机得以生产。这导致四轴飞行器配置在小型无人驾驶飞行器中变得流行。凭借其小尺寸和机动性，这些四轴飞行器可以在室内和室外飞行。
由于机械结构简单，小型四轴飞行器比传统直升机更便宜、更耐用。它们较小的叶片也是有利的，因为它们具有较小的动能，降低了它们造成损坏的能力。对于小型四轴飞行器，这使得飞行器更安全地进行近距离互动。也可以在四轴飞行器上安装防护装置，将旋翼包围起来，进一步降低损坏的可能性。然而，随着尺寸的增加，固定螺旋桨四轴飞行器相对于传统直升机出现了缺点。增加叶片尺寸会增加它们的动量。这意味着铲刀速度的变化需要更长的时间，这会对控制产生负面影响。直升机不会遇到这个问题，因为增加旋翼盘的尺寸不会显著影响控制桨叶俯仰的能力。
由于其易于建造和控制，四轴飞行器经常被用作业余模型飞机项目。
每个旋翼都会产生绕其旋转中心的推力和扭矩，以及与飞行器飞行方向相反的阻力。如果所有的旋翼都以相同的角速度旋转，第一个和第三个旋翼顺时针旋转，第二个和第四个旋翼逆时针旋转，则净空气动力扭矩以及绕偏航轴的角加速度正好为零，这意味着不需要传统直升机上的尾桨。偏航是由不匹配的气动扭矩平衡引起的（即，通过抵消反向旋转叶片对之间的累积推力指令）。
与类似尺寸的电动直升机相比，电动四轴飞行器的续航时间较短，因为旋翼桨叶的“圆盘面积”较小。电池驱动的四轴飞行器实现的最长飞行时间为2小时31分30秒。2016年，德国的费迪南德·基金格（Ferdinand Kickinger）创造了这一纪录。在创造这一纪录的过程中，基金格使用了低放电率、高容量的锂离子电池，并去除了机身的非必要重量，以降低功耗并延长续航时间。然而，功能的缺乏和低放电电池的使用使得车辆不能作为商业产品使用。
由于氢气和汽油的能量密度分别增加，氢燃料电池和混合气电发电机等替代能源已被用于显著延长四轴飞行器和多旋翼飞行器的续航时间。
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