Antiaine on termi, jota käytetään fysiikassa ja kemiassa määrittelemään ainetta, joka koostuu antihiukkasista, esimerkiksi antiprotonista (negatiivisesti varautunut protoni) tai antielektronista (positiivisesti varautunut elektroni), jotka muodostavat antiaine-atomin, samalla tavalla kuin elektroni ja protoni muodostavat vetyatomin.
Antimatter, kuten nimensä sanoo, on aineen vastakohta eli aine, joka koostuu hiukkasista, joiden sähkövaraus on normaalia vastapäätä. Kun aine ja antiaine joutuvat kosketukseen, ne aiheuttavat molempien tuhoutumisen, toisin sanoen tapahtuisi muutos, jossa aine muuttuisi energiaksi.
Kosmisen teorian mukaan universumissa (ilmeisistä syistä), kaukaisilla alueilla, on yhtä paljon lukittua ainetta ja antimateriaa. Kuitenkin, kun nämä löydetään, tapahtuu suuria tuhoamisilmiöitä.
Antimaterian löysi amerikkalainen fyysikko Carl Anderson vuonna 1932, ja Anderson tutki tuolloin kosmisten säteiden käyttäytymistä, kun hän vahingossa havaitsi ja valokuvasi positronin. Näin löydetään antiaine. Tämä löytö hyvitti hänet saamaan Nobel-palkinnon vuonna 1936.
Myöhemmin antiprotonit löydettiin, tämän mahdollisti Pamela-satelliitti, joka käynnistettiin vuonna 2006. Tämän satelliitin tehtävänä oli suorittaa tutkimus energian hiukkasista. Ajan myötä ihminen kehitti tekniikkaa valmistaa antiproton keinotekoisesti.
Kokeiden avulla on vahvistettu, että kun aine ja antiaine törmäävät, ne neutralisoituvat ja häviävät. Katoava aine muuttuu gammasäteilyksi; vahvistaen tällä tavalla, mitä ilmaistiin Einsteinin suhteellisuusteoriassa, joka ennusti aineen ja energian välisen palautuvuuden.
Antiaineella on useita käyttötarkoituksia: sitä voidaan käyttää polttoaineena. Sitä voidaan käyttää myös energian tuottamiseen, koska se on yksi voimakkaimmista energialähteistä, jotka ihmiskunta on tuntenut sen lisäksi, että se ei saastuta; yksi tippa pystyy tuottamaan (yhdeksi päiväksi) sähköenergiaa koko kaupunkiin.
Lääketieteen alalla antiaineen pääasiallinen sovellus on "positroniemissiotomografia". Aineen ja antimateriaalin tuhoutumisesta peräisin olevia gammasäteitä käytetään kasvainkudosten paikantamiseen kehossa. Niitä käytetään myös syöpähoidoissa, on odotettavissa, että antiprotonien avulla syöpäkudokset voivat tuhoutua.