Eine Webanwendung (auch Online-Anwendung, Webapplikation oder kurz Web-App) ist ein Anwendungsprogramm nach dem Client-Server-Modell. Anders als klassische Desktopanwendungen werden Webanwendungen nicht lokal auf dem Rechner des Benutzers installiert. Die Datenverarbeitung findet teilweise auf einem entfernten Webserver statt. Die Ergebnisse der Datenverarbeitung werden an den lokalen Client-Rechner des Benutzers übertragen (Thin Client). Genutzt wird eine Webanwendung dabei zumeist über einen Webbrowser. Diese kommuniziert mit dem Webserver meist über das HTTP.
Anders als Desktopanwendungen erfordern Webanwendungen kein spezielles Betriebssystem auf dem Rechner des Benutzers. Manche Web-Apps benötigen jedoch aktuelle Webbrowser oder spezielle Laufzeitumgebungen wie beispielsweise JavaScript.
Teile der Ausführungslogik führt man dennoch möglichst nicht erst auf dem Server, sondern bereits auf dem Client-Rechner aus, vor allem zur vorläufigen Validierung. Eingabefehler werden so bereits lokal erkannt. Rückmeldungen an den Nutzer erfolgen dadurch sofort ohne ein Warten auf die Rückantwort von einem fernen Server.
Mittels AJAX-Technik werden nur Teilbereiche der Inhalte im Webclient aktualisiert ohne die Webseite erneut aufrufen zu müssen.
Eine solche Verteilung kann bis hin zu einer Fat-Client-Architektur ausgebaut werden (siehe Single-page-Webanwendungen).
Durch die Verbreitung internetfähiger, mobiler Smartphones und Tabletcomputer verbreitet sich die Verwendung der Abkürzung Web-App zunehmend.