Klei is een grondsoort die bestaat uit kleine, platige deeltjes. Klei deeltjes zijn kleiner dan 0,002 mm. Klei is een mineraal, waarvan vele soorten bestaan. Kleigronden zijn vergeleken met zand slecht water doorlatend. In droge tijden houden ze veel langer water vast, maar in natte tijden verdrinken gewassen eerder. Ook hebben kleigronden minder last van uitspoeling dan zandgronden. Hierdoor houden ze beter voedselstoffen voor planten vast en zijn ze over het algemeen voedselrijk. Pogingen om in het kader van natuurbeheer kleigronden te verschralen zijn nutteloos of moeten zeer lange tijd worden volgehouden.
Klei komt in Nederland met name voor in het westen van het land (zeeklei) en langs de rivieren (rivierklei). Kleigronden die ontwaterd worden, komen lager te liggen, doordat het water dat zorgde voor meer ruimte tussen de kleideeltjes verdwenen is en de kleideeltjes dichter op elkaar komen te zitten. Dit verschijnsel wordt bodemdaling of inklinking genoemd
Klei wordt met name gebruikt in aardewerk en keramiek en in de dijkenbouw en andere civieltechnische constructies.
Klei die een zekere hoeveelheid water bevat kan men kneden in elke gewenste vorm. Laat men de klei hierna opdrogen dan wordt hij hard. Door wateropname kan de klei echter dan nog weer zacht worden. Als de klei echter gebakken wordt in een voldoende hete oven wordt hij hard omdat de kleideeltjes aan elkaar sinteren, waardoor hij niet meer zacht kan worden zelfs niet als er weer water aan wordt toegevoegd.