Generelt set er blodstrømningen i kroppen laminar. Under forhold med høj strømning, især i den opstigende aorta, kan den laminære strømning imidlertid forstyrres og blive turbulent. Når dette sker, flyder blodet ikke lineært og jævnt i tilstødende lag, men i stedet kan strømningen beskrives som værende kaotisk. Turbulente strømninger forekommer også i store arterier ved forgreninger, i syge og forsnævrede (stenotiske eller delvist obstruerede) arterier (se figuren nedenfor) og på tværs af stenotiske hjerteklapper.

Turbulens øger den energi, der kræves for at drive blodstrømningen, fordi turbulens øger energitabet i form af friktion, som genererer varme. Når man tegner et tryk-flow-forhold (se figuren til højre), øger turbulens det perfusionstryk, der kræves for at drive et givet flow. Alternativt fører turbulens ved et givet perfusionstryk til et fald i flowet.

Turbulens begynder først at opstå, når flowhastigheden bliver tilstrækkelig høj til, at flowlamellerne brydes fra hinanden. Når blodets strømningshastighed øges i et blodkar eller over en hjerteklap, sker der derfor ikke en gradvis stigning i turbulensen. Turbulens opstår i stedet, når et kritisk Reynoldstal (Re) overskrides. Reynoldstallet er en måde at forudsige, hvornår der under ideelle forhold vil opstå turbulens. Ligningen for Reynoldstallet er:

Hvor V = middelhastighed, D = kardiameter, ρ = blodtæthed og η = blodets viskositet

Som det fremgår af denne ligning, stiger Re med stigende hastighed og falder med stigende viskositet. Derfor er det mere sandsynligt, at høje hastigheder og lav blodviskositet (som det sker ved anæmi på grund af nedsat hæmatokrit) vil forårsage turbulens. En forøgelse af diameteren uden ændring i hastigheden øger også Re og sandsynligheden for turbulens; hastigheden i karrene falder dog normalt uforholdsmæssigt meget, når diameteren øges. Årsagen hertil er, at flowet (F) er lig med produktet af middelhastigheden (V) gange tværsnitsarealet (A), og arealet er proportionalt med radius i kvadrat; derfor er hastigheden ved konstant flow omvendt relateret til radius (eller diameter) i kvadratet. Hvis radius (eller diameter) f.eks. fordobles, falder hastigheden til en fjerdedel af sin normale værdi, og Re falder med halvdelen.

Under ideelle forhold (f.eks. lange, lige, glatte blodkar) er den kritiske Re relativt høj. I forgrenede kar eller i kar med aterosklerotiske plaques, der stikker ud i lumen, er den kritiske Re imidlertid meget lavere, således at der kan forekomme turbulens selv ved normale fysiologiske strømningshastigheder.

Turbulens frembringer lydbølger (f.eks. ejektionsmurren, carotisbrus), der kan høres med et stetoskop. Fordi højere hastigheder forstærker turbulensen, intensiveres mislydene, når strømmen øges. Forhøjede kardiale output, selv gennem anatomisk normale aortaklapper, kan forårsage fysiologisk murren på grund af turbulens. Dette forekommer undertiden hos gravide kvinder, som har forhøjet hjertevolumen og som også kan have anæmi, hvilket nedsætter blodets viskositet. Begge faktorer øger Reynoldstallet, hvilket øger sandsynligheden for turbulens.