Il numero di Mach M è il numero adimensionale che esprime il rapporto tra la velocità di un corpo (o di un flusso) V e la velocità locale del suono a nel medesimo mezzo:
Per un gas ideale, la velocità del suono è a = \sqrt{\gamma R T}, dove \gamma è il rapporto dei calori specifici, R la costante specifica del gas e T la temperatura assoluta. A livello del mare in aria standard, a \approx 340 m/s.
Il numero di Mach è il parametro fondamentale della comprimibilità: indica quanto il flusso è prossimo alle condizioni in cui le variazioni di densità diventano significative. Regimi di volo classificati per M:
- Subsonico (M < 0{,}8): la comprimibilità è trascurabile; il principio di Bernoulli nella forma incomprimibile è valido per M \lesssim 0{,}3.
- Transonico (0{,}8 \lesssim M \lesssim 1{,}2): coesistono zone subsoniche e supersoniche; compaiono onde d’urto locali.
- Supersonico (1{,}2 < M < 5): il flusso supera la velocità del suono ovunque; le onde d’urto sono fenomeni dominanti.
- Ipersonico (M > 5): effetti di dissociazione chimica e riscaldamento aerodinamico intenso.
Introdotto da Ernst Mach (1838–1916), il numero porta il suo nome come omaggio al fondatore della meccanica dei fluidi comprimibili sperimentale.