Eine Lichtsignalanlage (LSA), auch Ampel genannt, ist eine technische Einrichtung zur Straßenverkehrsregelung an Kreuzungen, Einmündungen, Baustellen oder Fußgängerquerungen. Sie besteht aus verschiedenen Lichtsignalen, die den Verkehrsteilnehmer*innen klare Anweisungen geben, und wird von einer zentralen Steuereinheit betrieben.

Ziele einer LSA sind die Gewährleistung der Sicherheit aller Verkehrsteilnehmer*innen und die Verbesserung des Verkehrsflusses. Die korrekte Interpretation der Signale (z. B. Rot für Halt) und die Einhaltung der Verkehrsregeln (gemäß u. a. StVO) durch alle, die am Straßenverkehr beteiligt sind, sind entscheidend für einen reibungslosen und unfallfreien Verkehrsablauf.

Der Steuerungsablauf einer LSA hängt stark von den verkehrlichen Anforderungen und der technischen Ausrüstung ab. Einfache LSA-Steuerungen realisieren oft nur statische Abläufe der Signalisierung. Sie kommen vor allem an temporären Baustellen-LSA zum Einsatz.  Komplexere, stationäre Lichtsignalanlagen hingegen können mittels Sensorik die aktuelle Verkehrsnachfrage auf dynamische Weise berücksichtigen und beispielsweise Grünzeiten bedarfsgerecht verlängern oder Straßenbahnen Vorrang gewähren.

Moderne Ansätze nutzen zudem Daten des vernetzten Verkehrs oder aus Verkehrsmanagementsystemen und verfolgen häufig eine ganzheitliche, multimodale Optimierung der Verkehrsabläufe.