在物理學中，循環是矢量場圍繞閉合曲線的線積分。 在流體動力學中，場是流體速度場。 在電動力學中，它可以是電場或磁場。

如果 V 是矢量場并且 dl 是表示定義曲線的小元素的微分長度的矢量，

這里，θ 是矢量 V 和 dl 之間的角度。

矢量場 V 圍繞閉合曲線 C 的循環 Γ 是線積分：

在保守矢量場中，對于每條閉合曲線，該積分的計算結果為零。 這意味著場中任意兩點之間的線積分與所采用的路徑無關。 這也意味著矢量場可以表示為標量函數的梯度，稱為勢。

環流可能與矢量場 V 的旋度有關，更具體地說，如果該場是流體速度場，則與渦度有關

根據 Stokes 定理，通過表面 S 的旋度或渦度矢量的通量等于其周邊的環流，

這里，閉合積分路徑 ?S 是開曲面 S 的邊界或周長，其無窮小元法線 dS=ndS 根據右手法則定向。 因此，旋度和渦度是單位面積的環流，取自局部無窮小環。

在具有渦度區域的流體的勢流中，包圍渦度的所有封閉曲線具有相同的循環值。

在流體力學中，二維流場中作用在物體上的單位跨度升力（L'）與循環量成正比，即可以表示為物體周圍的循環量Γ與流體的乘積 密度 ρ，以及物體相對于自由流 V 的速度：

L ′ = ρ V Γ {\displaystyle L'=\rho V\Gamma \!}

這被稱為 Kutta–Joukowski 定理。

該等式適用于機翼周圍，其中循環是由機翼作用產生的； 以及在經歷馬格努斯效應的旋轉物體周圍，機械地誘導循環。 在機翼作用中，環流的大小由庫塔條件決定。

圍繞機翼的每條閉合曲線上的環流值相同，與每單位翼展長度產生的升力有關。 如果閉合曲線包圍機翼，則曲線的選擇是任意的。

循環通常在計算流體動力學中用作中間變量來計算機翼或其他物體上的力。

在電動力學中，麥克斯韋-法拉第感應定律可以用兩種等價形式表述：電場的旋度等于磁場的負變化率，

或者，根據 Stokes 定理，環路周圍的電場循環等于通過環路跨越的任何表面的磁場通量的負變化率

對于電場隨時間變化的系統，必須修改定律以包括稱為麥克斯韋校正的術語。