De doodstraf is de uitvoering van de zwaarst mogelijke, door een rechter opgelegde straf. Het houdt het ter dood brengen van de daartoe veroordeelde in op een wettelijk voorgeschreven wijze. Hierin onderscheidt zij zich van het buitengerechtelijk lynchen en van buitengerechtelijke executies.
Een ter dood veroordeelde wordt doorgaans niet onmiddellijk ter dood gebracht, doch veelal voorafgaand aan de voltrekking van de straf (executie) gevangen gehouden, eventueel in verband met het instellen van een rechtsmiddel (hoger beroep of een verzoek om gratie), teneinde de voltrekking af te wenden. Zo'n procedure kan tegenwoordig vele jaren duren. Op de dag van de executie wordt de veroordeelde overgebracht naar de plaats waar het vonnis wordt uitgevoerd. Vervolgens vindt de executie plaats volgens een vastgesteld protocol door een van overheidswege bevoegd persoon (de beul) of personen.
Buitengerechtelijke doodstraffen worden soms opgelegd door machthebbers om tegenstanders en concurrenten uit de weg te ruimen onder het mom van 'verraders' en 'staatsgevaarlijke elementen'. Dit gebeurt voornamelijk in dictaturen. Er is daarbij geen sprake van onafhankelijke rechtszaak. In sommige landen worden wel schijnprocessen gehouden, processen waarbij de uitkomst al van tevoren vaststaat. Een praktijk die in veel Latijns-Amerikaanse dictaturen voorkwam was het laten 'verdwijnen' van dissidente figuren. Worden personen zonder proces ter dood gebracht, dan spreekt men wel van standrechtelijke executie, maar in feite is het moord.