Los cirros Kelvin-Helmholtz , con su aspecto de suave espiral de nubes, son una de las formaciones de nubes más notables. No obstante suelen disiparse pocos minutos después de haberse formado, por lo que su observación resulta muy difícil.
La forma de este tipo de cirros se debe a una forma particular de rozamiento de las corrientes de aire. En general, el rozamiento se produce cuando una capa de aire se desliza sobre otra a diferente velocidad o en sentido opuesto. Esto origina remolinos verticales que producen un tipo particular de ondas del aire.
En la mayoría de los casos, el rozamiento entre corrientes crea una serie de nubes ligeramente onduladas por encima de las crestas. No obstante, en el caso de la formación Kelvin-Helmholtz los remolinos son mas fuertes y arrastran la nube por encima de la cresta hacia abajo, de forma que las nubes "rompen" como las olas del mar cuando llegan a la playa. Al completar el ciclo, las ondas así formadas crean un característico dibujo de "sacacorchos".
Esta forma de inestabilidad también se da en fluidos y en la atmósfera exterior de la Tierra. La describieron por primera vez a finales del siglo XIX el Barón Kelvin (1824-1907), físico escocés y Hermann von Helmholtz (1821-1894), físico alemán, a quienes la nube debe su nombre.
Las ondas Kelvin-Helmholtz probablemente sean muy comunes en los niveles superiores de la troposfera, pero en general allí no hay suficiente vapor de agua para generar nubes y hacer visible el fenómeno.
La presencia de esta nube indica un grado de rozamiento entre corrientes que puede producir turbulencias moderadas o fuertes en el nivel de las nubes. Como estas turbulencias son invisibles y no aparecen en el radar, los aviones se pueden encontrar con ellas de forma imprevista.