형제애(兄弟愛)는 형제자매 사이에 존재하는 사랑과 정신적·도덕적 유대를 의미한다. 한자어 '형제(兄弟)'와 '애(愛)'의 결합으로, '형제 간에 서로 아끼는 마음'을 뜻한다. 표준 발음은 [형제애]이며, 영어로는 fraternity, brotherly love, 프랑스어로는 fraternité에 해당한다.
원래의 의미는 혈연 관계인 형제와 자매 사이의 애정과 우애를 가리키지만, 현대에 와서는 의미가 확장되어 혈연을 넘어선 연대감과 우정을 나타내는 데 사용된다. 같은 목적을 위해 함께하는 사람들(전우, 동료), 특정 공동체(스카우트, 프리메이슨, 수도원 공동체, 스포츠팀), 같은 민족이나 종교를 가진 사람들 사이의 유대감을 형제애로 표현하기도 한다.
가장 넓은 의미에서 '보편적 형제애'는 모든 인간이 형제처럼 행동해야 한다는 사상을 담고 있으며, 이는 기독교적 가르침, 세계주의, 국제주의 등의 이념에서 나타난다. 프랑스 공화국의 국가 표어인 자유, 평등, 우애(Liberté, égalité, fraternité)에서 '우애'가 곧 형제애(fraternité)를 의미한다. 또한 세계인권선언 제1조는 "모든 인간은… 서로 형제애의 정신으로 행동하여야 한다"고 명시하고 있다.
고대 그리스 철학에서 형제애는 사랑의 네 가지 종류 중 하나인 필리아(φιλία, philia)와 연관되며, 이는 아가페(신의 사랑), 에로스(연인 간의 사랑), 스토르게(가족애)와 구분되는 우애적 사랑의 개념이다. 기독교 전통에서 형제애는 '코이노니아'(κοινωνία, koinonia)라는 개념과 연결되어 신자들 간의 교제와 연대를 의미하기도 한다.