I allmänhet är blodflödet laminärt i kroppen. Under förhållanden med högt flöde, särskilt i den stigande aorta, kan dock det laminära flödet störas och bli turbulent. När detta inträffar flödar blodet inte linjärt och jämnt i intilliggande lager, utan flödet kan i stället beskrivas som kaotiskt. Turbulent flöde uppstår också i stora artärer vid förgreningar, i sjuka och förträngda (stenotiska eller delvis obstruerade) artärer (se figuren nedan) och över stenotiska hjärtklaffar.

Turbulens ökar den energi som krävs för att driva blodflödet eftersom turbulens ökar energiförlusten i form av friktion, vilket genererar värme. När man plottar ett tryck-flödesförhållande (se figuren till höger) ökar turbulens det perfusionstryck som krävs för att driva ett visst flöde. Alternativt leder turbulens vid ett givet perfusionstryck till en minskning av flödet.

Turbulens börjar inte uppstå förrän flödeshastigheten blir tillräckligt hög för att flödeslamellerna ska brytas isär. När blodflödeshastigheten ökar i ett blodkärl eller över en hjärtklaff sker därför inte en gradvis ökning av turbulensen. Turbulens uppstår i stället när ett kritiskt Reynoldstal (Re) överskrids. Reynoldstalet är ett sätt att under idealiska förhållanden förutsäga när turbulens kommer att uppstå. Ekvationen för Reynoldsnummer är:

Varvid V = medelhastighet, D = kärldiameter, ρ = blodtäthet och η = blodets viskositet

Som framgår av denna ekvation ökar Re när hastigheten ökar och minskar när viskositeten ökar. Därför är det mer sannolikt att höga hastigheter och låg blodviskositet (vilket inträffar vid anemi på grund av minskad hematokrit) orsakar turbulens. En ökning av diametern utan förändring av hastigheten ökar också Re och sannolikheten för turbulens, men hastigheten i kärlen minskar vanligen oproportionerligt när diametern ökar. Anledningen till detta är att flödet (F) är lika med produkten av medelhastighet (V) gånger tvärsnittsarea (A), och arean är proportionell mot radien i kvadrat; därför är hastigheten vid konstant flöde omvänt relaterad till radien (eller diametern) i kvadrat. Om t.ex. radien (eller diametern) fördubblas minskar hastigheten till en fjärdedel av sitt normala värde och Re minskar med hälften.

Under idealiska förhållanden (t.ex. långa, raka, släta blodkärl) är det kritiska Re relativt högt. I förgrenade kärl, eller i kärl med aterosklerotiska plack som sticker ut i lumen, är dock det kritiska Re mycket lägre så att det kan förekomma turbulens även vid normala fysiologiska flödeshastigheter.

Turbulens genererar ljudvågor (t.ex. utstötningsbrus, karotisbrus) som kan höras med ett stetoskop. Eftersom högre hastigheter förstärker turbulensen intensifieras blåsljudet när flödet ökar. Förhöjd hjärtminutvolym, även genom anatomiskt normala aortaklaffar, kan orsaka fysiologiska blåsljud på grund av turbulens. Detta inträffar ibland hos gravida kvinnor som har förhöjd hjärtminutvolym och som också kan ha anemi, vilket minskar blodets viskositet. Båda faktorerna ökar Reynoldstalet, vilket ökar sannolikheten för turbulens.