Meganeura (gr. «grandes nervios», en relación a la red de nervios de sus alas) es un género extinto de insectos protodonatos de la familia Meganeuridae. Entre sus especies se encuentra Meganeura monyi, un insecto de gran parecido con las libélulas actuales, con las que está emparentado, que vivió en el período Carbonífero (hace 300 Ma).

Con una envergadura de alas de más de 75 cm, constituye la mayor especie conocida de insectos que jamás haya existido sobre la Tierra. La especie del Pérmico Meganeuropsis permiana es también de gran tamaño. Eran insectos depredadores que se alimentaban de otros insectos e incluso de pequeños anfibios.

Existe cierta controversia acerca de cómo los insectos del período Carbonífero pudieron alcanzar proporciones tan descomunales. La forma en que el oxígeno se difunde por el cuerpo del insecto a través de su sistema respiratorio tráqueal fija un límite superior al tamaño corporal, el cual parecen haber sobrepasado los insectos prehistóricos.

Se propuso originalmente (Harlé y Harlé, 1911) que Meganeura era capaz de volar ya que la atmósfera en aquella época contenía una proporción de oxígeno mayor que la actual del 21%. Esta hipótesis fue descartada por otros científicos, pero ha encontrado aprobación más recientemente tras posteriores estudios sobre la relación entre el gigantismo y la disponibilidad de oxígeno. Si esta teoría es correcta, estos insectos gigantes habrían sido vulnerables a la disminución de los niveles de oxígeno y ciertamente no podrían sobrevivir en la atmósfera actual.

Sin embargo, investigaciones más recientes indican que los insectos realmente respiran, con «rápidos ciclos de compresión y expansión traqueal». Si esto es cierto, entonces no hay necesidad de postular la presencia de una atmósfera con una alta presión parcial de oxígeno.