在流体动力稳定(hydro dynamical stability)的线性稳定理论中，芮雷赫(Rayleigh)(1880-1916)提出二定理：(1)在二维流场内，存在微小扰动之流动状态若呈现不稳定(unstable)时，其流速剖面必至少存在一反曲点(inflection point)。(2)在一增幅的扰动流中，必有一现象，亦即相速(phase velocity) Cr乃介于该二维流断面上最大与最小流速之间。因此，芮雷赫乃推论出在二维流场中，邻近边界处必有一yc值（离开边界法线方向的距离）满足该处的流速 ，此一yc值的流层即是临界层。海森堡(Heisenberg)在平面的普瓦塞伊流(Poiseuille flows)中观测其雷诺兹剪应力(Reynolds shear stress)，发现临界层发生于雷诺兹剪应力最大之处（层），亦即从平面边界开始，发生不稳定的距离与雷诺兹剪应力大小有密切的关系。