Turbulens er en kaotisk bevægelse i væske eller gas, i hvilken strømningshastigheden fra sted til sted og hele tiden ændrer retning og størrelse. I modsætning hertil karakteriseres laminar (lagdelt) strømning ved koordinerede ændringer af strømningshastigheden mellem nærliggende steder og tidspunkter.

Næsten alle de væskestrømningsfænomener, der kendes fra hverdagen, er turbulente, fx vandets strømning omkring en skibsskrue eller omkring benene pa et svømmende menneske. Nar lægen bestemmer det diastoliske blodtryk , lytter han i sit stetoskop efter ophør af turbulens i den klemte arterie. Den hvislende lyd, som høres fra det strømmende vand i et vandrør og fra mundingen af en vandhane, skyldes ogsa turbulens.

Atmosfærens nederste lag er stærkt turbulente pga. vindens vekselvirkning med overfladestrukturer som fx bakker, bygninger og træer. Desuden er termisk konvektion medvirkende til at fremkalde turbulens. Om dagen skaber Solens opvarmning af jordoverfladen en termisk ustabil tilstand, hvor lokale bobler af opvarmet luft frigøres og stiger til vejrs som balloner. Om natten afkøles overfladen derimod hurtigt, hvis himlen er skyfri, og atmosfæren bliver termisk stabil med langt mindre turbulens. Atmosfærisk turbulens belaster savel flyvemaskiner som passagerer, især under start og landing. I atmosfærens højere lag møder moderne fly en særlig ubehagelig type turbulens ( clear air turbulence ), pga. de store hastighedsgradienter i overgangsomradet mellem jetstrømmen og den øvrige atmosfære.

Turbulens skyldes et samspil mellem en væskes eller luftarts (et fluids) inerti, som tenderer mod at fortsætte en igangværende strømning, og fluidets viskositet, der virker som en bremse pa strømningen. Turbulens opstar oftest i grænselaget til faste overflader. Her skal den relative strømningshastighed være nul, hvilket far fluidet til at "rulle" hen over overfladen og derved danne hvirvler. Turbulens kan ogsa fremkaldes af hastighedsforskelle i selve fluidet, fx af en vandslange, der sender vand under tryk ud i et ellers stillestaende bassin.

Strømning karakteriseres ofte ved et enkelt dimensionsløst tal, Reynolds-tallet . Normalt vil strømning være laminar for sma værdier af Reynolds-tallet og turbulent for store. Overgangen mellem laminar og turbulent strømning er meget afhængig af strømningens geometri og af de afgrænsende fladers beskaffenhed. I et vandrør sætter egentlig turbulens normalt ind, nar Reynolds-tallet er nogle tusinde, og turbulensen er fuldt udviklet ved et Reynolds-tal pa 100.000.

Teoretisk forstas turbulens som et udslag af ikke-lineariteten i grundligningerne for den fluide mekanik, de sakaldte Navier-Stokes' ligninger . Selvom disse ligninger har været kendt i ca. 150 ar, er det endnu ikke lykkedes at løse dem generelt i det turbulente tilfælde. A. Kolmogorovs statistiske teori fra 1941 betød dog et væsentligt fremskridt i forstaelsen af, hvorledes strømningens bevægelsesenergi omsættes pa mindre og mindre længdeskala for til sidst at ende som varme. Størstedelen af energien dissiperes i de mindste hvirvler, som tilsammen danner et fraktalt mønster i rummet. Turbulens er efter arhundreders forskning stadig et aktivt forskningsomrade, hvor den moderne teori for kaos og fraktaler kommer i anvendelse.