Un robot humanoide es un robot cuya estructura corporal imita a la del ser humano: tiene un torso, dos piernas, dos brazos con manos y normalmente una cabeza con sensores. El sentido de esta forma no es imitar a la persona como un fin en sí mismo, sino una consideración práctica: nuestro mundo está enteramente diseñado para el cuerpo humano. Las escaleras, los picaportes, las herramientas, las estanterías, los coches y los puestos de trabajo cuentan con un ser de nuestro tamaño, que camina sobre dos piernas y tiene manos. Un robot con forma humana podría, en teoría, usar estos entornos sin modificaciones, a diferencia de las máquinas especializadas, por las que es necesario adaptar el entorno.
Un rasgo característico es el elevado número de grados de libertad —normalmente varias decenas—, lo que le da al robot versatilidad pero a la vez complica el control de cuerpo completo y el mantenimiento del equilibrio al caminar sobre dos piernas. Precisamente la marcha bípeda (sobre dos piernas) y la manipulación diestra figuran entre las tareas más difíciles de la robótica, lo que ilustra la paradoja de Moravec: lo que es fácil para una persona suele ser lo más difícil para una máquina.
El campo es hoy sorprendentemente amplio. Junto a los robots industriales que se dirigen a almacenes y fábricas —Tesla Optimus, Figure 03, Apollo— existen plataformas de investigación económicas como Unitree G1, el dinámicamente potente Atlas y también robots orientados al hogar o el entretenimiento. Se diferencian en altura (normalmente 120-180 cm), peso, carga útil y grado de autonomía.
A los humanoides se los describe a menudo como la cima de la IA corporeizada (embodied AI). Una mirada realista, sin embargo, distingue el bombo del estado real de las cosas: mientras el hardware avanza con rapidez, una autonomía general y fiable en entornos no estructurados sigue sin resolverse, y la mayoría de los despliegues son por ahora piloto o asistidos por teleoperación.