边界层是一个薄层，它紧靠物面，沿壁面法线方向存在着很大的速度梯度和旋度的流动区域。粘性应力对边界层的流体来说是阻力，所以随着流体沿物面向后流动，边界层内流体流速会减小，压力增加。由于流体流动的连续性，边界层会变厚，以在同一时间内流过更多的低速流体。因此边界层内存在着逆压梯度，流动在逆压梯度作用下，会进一步减速，最后整个边界层内的流体的动能都不足以长久的维持流动一直向下游进行，以致在物体表面某处其速度会与势流的速度方向相反，即产生逆流。该逆流会把边界层向势流中排挤，造成边界层突然变厚或分离。边界层分离之后，它将从紧靠物面的地方抬起进入主流，与主流发生参混，结果是整个参混区域的压力趋于一致。

现以黏性流体绕过一无限长圆柱体的流动为例，从边界层的形成和变化过程来说明曲面边界层的分离现象。如图所示:

当流体到达A点(驻点)时，流速为零，流体的压力p最大。由于流体是不可压缩的，后继流体质点在A点处，流体高压力作用下，只好将部分压力作用转化为动能，沿圆柱体继续向下游流动。又由于流体黏性作用，沿柱体表面的法线上将建立起速度边界层，且沿流动方向逐渐加厚。

在AB段，外流区域中的势流流动都处于加速减压的状态。由于边界层内各截面上压强近似等于同一截面上边界层外边界上的流体压强，可知边界层内部流体也处于加速减压状态。所减少的压力能，部分用于克服由于黏性流动所产生的摩擦阻力，另外一部分转化为动能，形成加速流。在AB段，压力梯度dp/dx<0，称为顺压区。

当流体到达圆柱体最高点B时，速度达到最大，压力最小。 B点之后，外部势流及边界层内的流动均处于减速加压的状态下，压力递增，流速递减，dp/dx>0，称为逆压区。由于压力与黏性阻力的共同作用，流体动能越来越小。当到达C点时，近壁处流体质点的动能已被消耗殆尽，流体质点不能继续向前运动，于是一部分流体质点在C点停滞下来。在C点，流体速度为0，但压力较上游更大。

由于流体是不可压缩，后继流体质点因C点处高压而不可接近，被迫脱离壁面和原来的流向向下游流去。这种边界层脱离壁面的现象称为边界层分离，C点称为分离点。

过C点以后，压力继续增加，在压力差的作用下，除壁上流体质点速度仍处于零外，近壁处的流体质点开始倒退。而后的流体质点在近壁处同样被迫停滞和倒退，以致越来越多被阻滞的流体短时间内在圆柱体表面和主流之间堆积起来，使边界层剧烈增厚，边界层内流体质点的倒流迅速扩展，而边界层外的主流继续向前流动。这样在C点下游，以CC'线为界，在CC'以内是倒流，以外是向前的主流，两者方向相反。