看上去杂乱无章，但它依然符合流体动力学方程──纳维－斯托克斯方程。但由于流体动力学方程是非线性的，至今仍得不到湍流运动问题的普遍解。最早对湍流研究作出重要贡献的是O.雷诺，他从欧拉的观点出发,将流体动力学中的纳维-斯托克斯方程进行时间平均处理,导出了流体的时间平均运动方程,引入了雷诺应力，并提出了湍流存在的判据──雷诺数。雷诺数等于流体的密度、流动的特征速度和特征长度三者的乘积同流体的运动粘度之比。当雷诺数等于零时，水体处于谐和运动状态（静止是其特殊状态）；当雷诺数很小时，水体处于层流状态，即处于稳定的、液层之间无明显的流体交换的规则状态；当雷诺数增大到某临界值之后，流体即从层流转变成湍流。
在海洋中，无论湍流的尺度或强度，其铅直分量和水平分量通常都极不相同，所以一般都分别进行研究。产生这种差别的原因，首先是因为海洋的水平尺度比铅直尺度大得多，其次是由于海水密度铅直稳定分层的影响，铅直方向的湍流粘性系数一般为 1～103厘米2/秒，而水平粘性系数却达到了105～108厘米2/秒，两者相差悬殊
风应力对海洋表层的作用，海底对海流、特别是潮流的摩擦效应，以及因水平压力不均匀而导致的海流铅直切变。
作用于海洋表层的风应力在水平方向不均匀，海岸边界对海水的侧向摩擦效应，以及存在于海流内部或相邻的海流之间的水平流速切变。 海洋中的水平运动，大至大洋水平尺度范围的宏观环流运动，小至海水的分子热运动。大尺度的大洋环流直接从世界主要风系获得能量，通过湍流的作用，能量从尺度较大的运动向尺度较小的运动转移，最终传给分子运动而变为热能。 研究海洋中水平运动和垂直运动时，分别选择适当的平均尺度是很重要的。在选定了平均尺度的前提下，所有尺度大于平均尺度的运动即可作为平均运动，而尺度小于平均尺度的运动则作为湍流处理。显然，平均尺度的选择，需视所研究的问题而定。
通常说的海洋中的流动，例如风生海流、地转流和潮流等，都是指时间平均或空间平均流动而言的。流体的平均运动方程（即按时间平均的雷诺运动方程）描述了平均流的特征。这些方程同描述流体瞬时运动的方程相比，其不同在于含有附加的雷诺应力项。它们是由速度扰动的乘积经平均得到的，表征了湍流引起的动量交换效应。根据同分子粘性应力的类比，雷诺应力被表示为同平均流速的空间导数成正比的量，其比例系数称作湍流
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