电磁波在湍流大气中的传播，大气是一种随机变化的连续介质。

由于大气的湍流运动，以及温度、密度的小尺度变化，造成大气折射率(见无线电波的空气折射率)空间分布的不均匀性和时间上的不规则变化。大气折射率不均匀，使电磁波偏离原来的传播方向，这也是一种散射现象。研究电磁波（包括光波）在湍流大气中传播时所发生的各种现象及其规律性，是电磁波传播理论的一个组成部分，也是大气光学、无线电气象学的一个基本问题。大气湍流对电磁波传播的影响人们早有认识。1959年苏联学者В.И.塔塔尔斯基在实验观测的基础上，将大气湍流的统计理论用于电磁波在随机介质中的传播问题，得到了小扰动近似下波动方程的解，奠定了电磁波在湍流大气中传播理论的基础，至今仍被广泛采用。根据小扰动近似理论，大气折射率的不均匀性对电磁波的散射强度，与电磁波波长λ的四次方成反比，与一定尺度的大气折射率起伏强度成正比，与对散射角θ方向上的散射起作用的不均匀结构的尺度l及半波长成正比，与sin(θ/2)成反比。60年代以来进行了大量的激光传输实验，证实了塔塔尔斯基的小扰动近似理论适用于弱湍流条件，同时又提出了一系列新理论（如改进的几何光学方法，场论的重整化技术，互相干函数理论等），企图解释强湍流条件下电磁波的传播特征，但都没有取得完全满意的结果。因此，关于强湍流条件下的电磁波传播理论，仍需要进一步发展和完善。电磁波在湍流大气中的传播理论，在天文观测、电波通信、无线电导航、雷达跟踪、激光大气传输、大气遥感等方面都有重要的应用。