Kelvin-Helmholtz instabilitet uppstår när det finns en skjuvning mellan skikten av ett kontinuerligt medium , eller när två kontaktande media har en tillräcklig skillnad i hastigheter. I detta fall, i sektionen vinkelrät mot gränsytan mellan dessa medier, har hastighetsprofilen en inflexionspunkt (den andra derivatan av hastigheten med avseende på koordinaten för sektionen försvinner). Som Rayleigh visade är ett flöde med en brytpunkt i hastighetsprofilen instabilt. Ett typiskt exempel på sådan instabilitet är förekomsten av vågor på vattenytan under inverkan av vind. Ett annat exempel är störningen av atmosfären på Jupiter.