Поле́зная нагру́зка (англ. payload^[1]) — термин, который применяется во многих областях науки и техники.

Часто вводится параметр «эффективности», как отношение «веса» полезной нагрузки к полному «весу» системы. При этом «вес» может измеряться как в килограммах/тоннах, так и битах (при передаче пакетов по сети), или минутах/часах (при расчёте эффективности процессорного времени), или в других единицах.

В грузо-, пассажиро-доставке и перевозке. При расчёте транспортируемого веса обычно выделяют: конструкцию и полезную нагрузку. Иногда отдельно выделяют топливо, особенно в авиации, космонавтике (в наземном транспорте топливо выделяют реже).

В качестве «полезной нагрузки» могут выступать люди, грузы, вооружение, оборудование для проведения исследований и т. п. (например, оборудование для аэрофотосъёмки или оборудование для измерения параметров полёта при тестировании новых транспортных средств).

В качестве транспортного средства (средства доставки, перевозки, транспортировки) могут выступать:

• Самолёт
• Ракета-носитель
• и другие транспортные средства

В артиллерии:

• снаряды могут быть как без полезной нагрузки (цельный сплошной снаряд), так и с полезной нагрузкой (взрывчатое вещество, отравляющие вещества, листовки и т. д.); (см., например, Снаряд)

В программировании, вычислительной технике и информатике:

• В описании протоколов передачи данных — часть пакета данных без служебной информации (без заголовка, битов синхронизации и т. п.), собственно полезные данные (см., например, IP, Плезиохронная цифровая иерархия)
• В описании вирусов — часть червя, которая производит деструктивные действия с данными, копирование информации с заражённого компьютера и т. д. (в отличие от «транспортной части червя» («инфекционной» части, эксплойта), которая занимается его доставкой на атакуемую машину и заражением машины) (см. Сетевые черви)
• При описании быстродействия компьютерной системы — та часть процессорного времени, которая тратится на сами полезные вычисления (в отличие от времени, которое тратится, например, на согласование в многопроцессорной системе, либо на различные служебные вычисления, например, связанные с работой операционной системы, или времени, когда полезных вычислительных задач нет и процессор простаивает) (см. Т-Система)

В строительстве и архитектуре:

• та часть нагрузки, которая приходится на «несомые» части конструкции, за вычетом нагрузки (веса) самих «несущих» конструкций (см. Железобетон)

В электронике и электротехнике:

• Часть тока, которая тратится на полезную работу
• Элемент электрической сети, включённый в общую электрическую цепь, который делает полезную работу (в отличие от остальных частей электрической схемы, то есть за вычетом проводов, источников питания и т. д.) (например: лампа, двигатель)

Наиболее часто термин «полезная нагрузка» применяется при описании космических аппаратов. При этом в качестве полезной нагрузки выступают спутники, космические корабли (с грузами, либо с космонавтами) и т. д.

Необходимо учитывать, что «вес, выводимый на орбиту» (например, спутник связи) и «вес, доставляемый к МКС» — это разные вещи. Ведь при доставке к МКС необходимо доставить на орбиту собственную двигательную установку космического корабля (вместе с топливом для неё), систему управления, сам корпус космического корабля и т. д. Так, например, масса КК «Союз» составляет чуть больше 7 тонн, но до МКС «долетает» обычно всего 2,5 тонны груза из выведенных на орбиту 7 тонн.

Поэтому, в зависимости от типа космических аппаратов, существует два толкования этого термина: ПН космических аппаратов и ПН ракет-носителей. Используя пример с КК «Союз», ПН «Союза» составляет 2,5 тонны, в то время как ПН ракеты-носителя — 7 тонн.