אי-יציבות הידרודינמית היא תחום מחקר במכניקת הזורמים, החוקר התפתחות של הפרעות בזרימה. הפרעות אי-יציבות בזרימה יכולות להתפתח ל טורבולנציה.
התחום החל להתפתח בסוף המאה ה-19, כאשר היסודות הונחו על ידי הרמן פון הלמהולץ, לורד ריילי, אוסבורן ריינולדס ו- לורד קלווין.
הדוגמאות הנפוצות ביותר לאי-יציבויות בזרימה בטבע הן בעננים ובשימושים אסטרופיזיקליים, למשל בכוכבי לכת.
אי יציבות זו מתרחשת כאשר קיימת מהירות גזירה בין שני זורמים. מצב זה הוא לא יציב וצפויות להתפתח מערבולות בממשק בין החומרים. ניתן לחזות באי יציבות מסוג זה בעננים, בגלים באוקייאנוס ובמערכות אסטרופיזיקאליות שונות.