在非可压缩边界层流中，边界层内之流速为u，边界层外缘势流流速为 ，流场中之流体密度均为ρ，则定义边界层能量厚度为边界层内流体流在势流流速下，应有的动能与边界层流实际的动能之差，相差于由边界至某一厚度δ3的流体在势流流速下所具有的动能。以方程式表示，可为 解得