Instabilitatea Kelvin-Helmholtz apare atunci când există o forfecare între straturile unui mediu continuu sau când două medii în contact au o diferență suficientă de viteze. În acest caz, în secțiunea perpendiculară pe interfața dintre aceste medii, profilul de viteză are un punct de inflexiune (derivata a doua a vitezei în raport cu coordonata secțiunii dispare). După cum a arătat Rayleigh , un flux cu un punct de inflexiune în profilul de viteză este instabil. Un exemplu tipic de astfel de instabilitate este apariția valurilor la suprafața apei sub influența vântului. Un alt exemplu este perturbarea atmosferei de pe Jupiter.