对离子体的密度、速度、温度、磁场和电场等扰动的探测时间序列进行功率谱分析，发现功率谱呈现出湍流谱的特性。特别是容易探测的磁场谱存在三段乃至四段幂律谱的特征：低频段的含能区、中间频段的磁流体尺度串级区、高频段的离子尺度的第二串级区和耗散区、更高频段的电子尺度的第三串级区和耗散区。

由于磁场的存在，科学家预言阿尔芬湍流存在各向异性。阿尔芬波包的能量沿着背景磁场传播，而阿尔芬波包的非线性相互作用则会导致能量垂直磁场方向串级。当一个尺度的能量传播供应与该尺度能量串级向下一个尺度输运达到平衡时，理论上会出现垂直波谱的幂指数为-5/3，而平行波谱的幂指数为-2的特征。该理论称为临界平衡理论。然而该理论是否适用于膨胀的并且背景磁场扰动的太阳风，仍然存在争议。随后引进了随尺度变化的局地背景磁场的计算方法，并且把基于小波方法计算的谱密度元按照局地背景磁场与探测方向的夹角重新进行了归类，得到一维简并的垂直功率谱和平行功率谱，并发现垂直和平行功率谱具有谱强度和标度律的各向异性特征。认识湍流功率谱在多维波矢空间中的分布及其随日心距离的演化，是揭开太阳风湍流在实空间和波矢空间中如何输运与扩散之谜的关键途径。基于单颗卫星的多维功率谱层析成像法，通过连续几天的探测，重构出二维波矢空间的功率谱密度分布，发现存在以准垂直成分为主、以准平行成分为辅的二元分布，其中的主要成分随着日心距离增大越来越偏向垂直波矢方向，而次要成分则逐渐减弱。为来实现对太阳风三维湍流功率谱的探测，需要多颗卫星组成的星座进行联测。

太阳风湍流中经常存在一些“非线性”的局地强相关的结构。这些结构总是间歇性的出现。在更小尺度来看，非线性相干结构的间歇性更频繁一些。存在这些间歇性结构，被认为是湍流串级的空间不均匀性引起的，导致起伏能量在某些区域比较集中。湍流间歇的存在导致扰动量的概率分布偏离高斯分布、使得人们必须考虑二阶矩以上的高阶矩随尺度的多分形的标度律。在朗道和柯尔莫哥洛夫理解的基础上，卡斯泰因^[注]等引入了描述扰动量概率分布的积分函数，即卡斯泰因函数。在该积分函数里扰动量的联合概率密度是由扰动量随振幅的条件概率分布和振幅本身的概率分布的乘积所构成的。这里的很重要的一个假设是振幅本身是对数正态分布的。不同尺度的湍动振幅具有不同形式的对数正态分布。

太阳风湍流通过串级，把湍动的能量向离子和电子的动力学尺度输运。在粒子的动力学尺度，粒子的微观行为与粒子和场的宏观扰动耦合在一起，比如回旋波动的电场与粒子回旋的共振，从而导致湍动能量向粒子热能的转换。通过对动力学尺度湍流的诊断，发现存在二元成分，即准垂直的动力学阿尔芬波和准平行的离子回旋波。与该二元成分相伴随的质子的速度分布呈现出核的左旋共振扩散平台、束流的朗道共振扩散平台和右旋共振扩散平台的特征。另外也发现准垂直慢波的成分及其伴随的束流，进一步证实了朗道共振在湍动能量耗散过程的作用。在间歇性的电流结构或涡流结构附近，也能看到温度的上升和热各向异性的变化，说明间歇性结构的耗散也是湍流能量耗散的重要渠道。