thumb|Knooppunt Hoevelaken, een klaverbladknooppunt thumb|Het High Five-knooppunt in DallasEen uitgebreid sterknooppunt in vijf niveaus met scheiding van lokaal en doorgaand verkeer Een knooppunt (Nederland en Vlaanderen) of verkeerswisselaar (Vlaanderen) is een kruispunt van wegen voor doorgaand gemotoriseerd verkeer, waarbij de hoofdverkeersstromen elkaar meestal ongelijkvloers kruisen en de verbindingen om af te slaan vaak ook kruisingsvrij zijn uitgevoerd.Begrippen binnen het besluit m.e.r. op InfoMil Brochure 'Praktijkvragen m.e.r.' > Categorie C 1 en D 1 (wegen) - Infomil.nl, onderdeel van Agentschap NL, geraadpleegd 8 augustus 2010
Door knooppunten aan te leggen waar wegen kruisen kan het verkeer van richting veranderen zonder te hoeven stoppen bij een gelijkvloers kruispunt. Door de hoge snelheid van de voertuigen op de wegen waar knooppunten voorkomen dienen bochten niet te krap te zijn. Uit financiële overweging wordt vermeden overmatig veel bruggen te bouwen. Het is zodoende niet eenvoudig alle afslaande bewegingen mogelijk te maken en toch de grootte van een verkeerswisselaar binnen de perken te houden.
In West-Europa worden knooppunten tegenwoordig doorgaans ongelijkvloers aangelegd. Sommige (deels) gelijkvloerse oplossingen, onder meer knooppunt Lummen en knooppunt Joure werden volledig kruisingsvrij omgebouwd. Nederland en België nemen knooppunten doorgaans niet op in de nummering van de afritten. In Duitsland en andere landen is dit daarentegen wel gebruikelijk.
Nut en noodzaak thumb|Een kruispunt op de EDSA in Metro Manila Bij een verkeersknooppunt waar twee wegen samenkomen zijn er vier richtingen. Voor een volledig knooppunt moeten vanuit deze vier richtingen telkens drie bewegingen mogelijk zijn: rechtdoor, rechtsaf en linksaf. In totaal dienen er dus twaalf relaties aanwezig te zijn in het knooppunt. Uitgangspunt bij kruisende snelwegen is om de doorstroming niet te doorbreken, omdat het verkeer een hoge snelheid heeft. Een gelijkvloers kruispunt met verkeerslichten is vanwege filevorming en ongevallen zodoende geen goede oplossing voor wegen met een stroomfunctie.
Vandaar dat bij knooppunten gekozen wordt voor het scheiden van de hoofdrijbanen in hoogte door een viaduct. Hiermee is het probleem voor de vier bewegingen rechtdoor opgelost. Voor de vier bewegingen rechtsaf worden verbindingsbogen aangelegd: wegen waar men op in- en uitvoegt, die een boog van 90° naar rechts maken. De bewegingen linksaf vormen een probleem omdat de hoofdrijbaan in de weg ligt. Voor deze relaties zijn verscheidene vormen bedacht, die later aan bod komen.
Onderdelen thumb|Onderdelen van een verkeersknooppunt Een verkeersknooppunt bestaat uit verschillende onderdelen die hieronder beschreven worden. De figuur hiernaast geeft deze weer.
Uitvoegstrook en invoegstrook Het verkeer verlaat de hoofdrijbaan zijdelings aan de rechterkant naar een uitvoegstrook. Deze uitvoegstrook kan overgaan in een verbindingsboog of in een rangeerbaan. Meestal telt een knooppunt per rijrichting één uitvoegstrook en na het knooppunt ook één invoegstrook voor invoegend verkeer vanuit de andere richtingen. Deze stroken zijn met voldoende lengte gebouwd, zodat het verkeer zo min mogelijk op de hoofdrijbaan hoeft te remmen of hoeft op te trekken.
Rangeerbaan Rangeerbanen vindt men in klaverbladknooppunten en varianten hiervan. De rangeerbaan verbindt de uit- en invoegstroken met elkaar en geeft toegang tot verbindingsbogen: de boog met grotere straal die 90° naar rechts draait en de boog die 270° naar rechts te draait en een beweging linksaf mogelijk maakt. Door het aanleggen van rangeerbanen ondervindt het verkeer op de hoofdrijbaan geen overlast van het afslaande verkeer dat snelheid mindert om in een verbindingsboog te rijden. In Nederland en België zijn vrijwel alle klaverbladen van rangeerbanen voorzien.
Weefvak Een weefvak is het gedeelte van de rangeerbaan waar bestuurders van strook wisselen. Verkeer dat linksaf slaat op een klaverbladknooppunt voegt eerst uit, rijdt vervolgens op de rangeerbaan en kan op het weefvak uitvoegen om vervolgens de verbindingsboog op te rijden. De verbindingsboog verlaat men dan weer op het volgende weefvak, waarna de rangeerbaan via uitvoegstrook weer toegang geeft tot de hoofdrijbaan. De verkeerscapaciteit van weefvakken is door het gelijktijdige wisselen gelimiteerd. Dit beperkt het klaverblad ook in de maximale capaciteit.
Verbindingsboog Verbindingsbogen maken afslaande bewegingen mogelijk. Bewegingen rechtsaf worden gemaakt door een verbindingsboog met grotere straal die 90° naar rechts draait. Voor links afslaand verkeer zijn verbindingsbogen met verschillende vormen ontwikkeld.
Brug en fly-overs De kruisende hoofdrijbanen van een knooppunt worden meestal door middel van een brug van elkaar gescheiden. De constructie van brug en bijbehorende grondlichamen dragen sterk bij aan de kosten van een verkeersknooppunt. Verbindingsbogen die als fly-overs op hoogte over het knooppunt heen verlopen zijn duurder dan de indirecte verbindingsboog linksaf van het klaverblad. Om voldoende hoogte te hebben boven het knooppunt is over een aanzienlijke lengte een stijgend wegvlak nodig, gevolgd door een dalend gedeelte na de ongelijkvloerse kruising. Een belangrijk aspect uit kostenoogpunt bij de keuze van het te bouwen knooppunt is daarom de vorm van de verbindingsbogen.
Knooppuntsvormen met vier richtingen Er bestaan vier hoofdvormen van kruisingsvrije verkeersknooppunten, die onderling verschillen in capaciteit, veiligheid, bouwkosten en ruimtegebruik. Bij alle hoofdvormen worden de bewegingen rechtdoor en rechtsaf op identieke wijze gemaakt, het verschil zit in de wijze waarmee links afslaan gecreëerd wordt. Na de vier hoofdvormen voor vier richtingen (klaverblad, turbine, windmolen en sterknooppunt) komen gemengde vormen en enkele curiosa aan bod. Vervolgens worden de vormen voor knooppunten met drie richtingen beschreven.
left|thumb|175px|Klaverbladknooppunt
Klaverblad thumb|Een klaverblad zonder rangeerbanen in Ohio Het klaverblad dankt zijn naam aan de zeldzame vorm van klaver met vier deelblaadjes: het klavertjevier. In België, Duitsland en Nederland is het klaverblad een vaak gekozen variant voor twee kruisende snelwegen. Bij de bouw van een klaverblad kan volstaan worden met slechts één brug van relatief korte lengte, waardoor deze variant goedkoop is wat betreft aanleg van kunstwerken. De bochten linksaf worden door krappe verbindingsbogen die 270° naar rechts draaien mogelijk. De verkeerscapaciteit van een klaverblad is wat lager dan die van duurdere varianten; op de rangeerbanen en weefvakken komt verkeer met verschillende snelheden elkaar tegen. Daarom vinden op een klaverblad meer verstorende in- en uitvoegende bewegingen plaats dan bij andere varianten.
Dit nadeel van deze bouwvorm is bij het Frankfurter Kreuz, van oorsprong een klaverbladknooppunt, creatief opgelost door de rangeerbanen te ontvlechten. Wanneer een klaverblad niet meer voldoet voor de verkeersdrukte wordt echter vaker gekozen voor een mengvorm: klaverturbine of klaverster.
left|thumb|175px|Turbineknooppunt
Turbineknooppunt thumb|Compact en ietwat vervormd: een turbineknooppunt aangelegd binnen een stratenblok in Chicago Het turbineknooppunt kent geen rangeerbanen en weefvakken zoals het klaverblad. Daardoor ligt de capaciteit van een turbine ook hoger dan die van een klaverblad. Ook blijft dit type knooppunt met twee tot drie verdiepingen qua hoogte beter in te passen in de omgeving, dan het gestapelde sterknooppunt. De bochten linksaf worden door verbindingsbogen gemaakt met grotere boogstralen dan de indirecte bogen bij het klaverblad. Een nadeel van het turbineknooppunt is dat veel meer kunstwerken geconstrueerd dienen te worden dan bij een klaverblad: negen versus een. Het turbineknooppunt kan ook in mengvorm worden aangetroffen: zie hiervoor de klaverturbine en sterturbine.
In België zijn meerdere turbineknooppunten aangelegd: knooppunt Zwijnaarde, Daussoulx, Sint-Stevens-Woluwe en Zaventem. Ook knooppunt Lummen is sinds oktober 2010 een turbineknooppunt. Oorspronkelijk was dit een rotondeknooppunt (zoals in Nederland Leenderheide). In Nederland is dit type nooit volledig toegepast, wel is onder meer bij Amsterdam Zuidoost, Almere en Den Bosch een halve turbine aangelegd. Ook zijn op diverse knelpunten klaverbladen omgebouwd tot klaverturbines: bijvoorbeeld knooppunt Oudenrijn en Rijnsweerd.
left|thumb|175px|Windmolenknooppunt
Windmolenknooppunt thumb|Knooppunt Vaanplein, ten zuiden van Rotterdam anno 1997 Bij dit weinig toegepaste type knooppunt verlopen de verbindingsbogen linksaf een stuk scherper dan bij de turbine. Hierdoor is per relatie linksaf maar één brug of tunnel nodig in plaats van twee. De besparing van vier kunstwerken heeft wel als nadeel dat de boogstralen van de verbindingsbogen linksaf kleiner zijn; hierdoor moet het verkeer sterker afremmen, treden er grotere snelheidsverschillen op bij het invoegen en komt de capaciteit van een windmolenknooppunt lager uit dan van een turbineknooppunt van vergelijkbare grootte.
Het enige voorbeeld van een windmolenknooppunt in Nederland was knooppunt Vaanplein. Vanwege het besluit tot aanleg van de havenspoorlijn moest het Vaanplein echter op de schop. Sinds 2017 heeft knooppunt Beekbergen een windmolenlus. In mengvorm is het windmolenknooppunt ook in Duitsland op diverse plaatsen te vinden. Knooppunt Herne, Mönchengladbach en Breitscheid zijn qua vorm een combinatie van klaverblad en windmolen.
left|thumb|175px|Sterknooppunt
Sterknooppunt thumb|Het Prins Clausplein anno 1997De donkere streep links is de spoorlijn van Gouda naar Den Haag(Bron: Rijkswaterstaat) Het sterknooppunt, dat vanwege de vorm ook wel Maltezer Kruis heet, kent net als de turbine geen rangeerbanen en weefvakken. Doordat de verbindingsbogen linksaf door het centrum van het kruispunt lopen hebben deze een nog grotere straal dan bij een turbine. Dus treden er minder snelheidsverschillen op tussen linksafslaand en overig verkeer. Zodoende levert deze knooppuntsvorm een maximale capaciteit bij een relatief gering grondgebruik. Nadelig zijn de aanzienlijke kosten van de lange en hoge verbindingsbogen. Daarnaast is een sterknooppunt door het stapelen van verkeer in vier lagen mogelijk een NIMBY, een punt van tegenstand voor omwonenden. Dit type knooppunt wordt in Europa slechts spaarzaam gebouwd. Tot de weinige voorbeelden horen het Wetzlarer Kreuz, het Prins Clausplein en de kruising van M4 en M25 bij Heathrow. In de Verenigde Staten (waar 's werelds eerste sterknooppunt in 1952 werd voltooid) zijn aanmerkelijk meer van deze knooppunten voltooid. Een uitgebreide variant op het sterknooppunt ontstaat wanneer lokaal en doorgaand verkeer van elkaar gescheiden zijn en voor het lokale verkeer een apart niveau wordt gebouwd, dat als kruispunt fungeert. Dit levert een hoger sterknooppunt in vijf niveaus op, zoals bij de High Five naast de inhoudsopgave van dit artikel te zien is. Langs Beltway 8, een van de ringwegen van Houston worden veel zogenaamde Five Stacks gevonden.Beltway 8 / Sam Houston Tollway Stacks and Other Interesting Features - TexasFreeway.com, geraadpleegd 9 augustus 2010
Mengvormen met vier richtingen
Vanwege toegenomen verkeersdrukte bereikt een klaverblad door het groeiende verkeersaanbod na enige tijd soms de maximale capaciteit. De drukste verbindingslus naar links, of de drukste lussen, kunnen dan vervangen worden door ster- of turbinebogen, waardoor het aantal weefvakken in het knooppunt vermindert en de capaciteit omhoog gaat. Sommige knooppunten met een mengvorm ontstaan aan de andere kant ook in eerste instantie al op de tekentafel.