坡度是影响坡面产流、坡面流水动力和坡面侵蚀的重要因素。自然降雨条件下，同等大小的坡面随着坡度的增大，其接受的降雨量逐渐减小，导致坡面产流量和坡面流水深随坡度增大逐渐减小。当坡度较小时，由于重力作用随坡度增大而增强，坡面流的流速和切应力先随坡度增大而增大；当坡度增大到一定值时，由于接受的降雨量显著减小致使坡面流单宽流量和水深也显著减小，从而使得坡面流流速和切应力又会随坡度的增大而减小。同时，土壤的抗冲能力一般随坡度的增大而减小。坡面流水动力过程和土壤抗冲能力随坡度的这一复杂变化过程正是坡面土壤侵蚀存在临界坡度的物理本质。

早期对土壤侵蚀临界坡度的研究主要来自实际观测资料，然而，采用不同的实测资料得到的临界坡度存在很大的差异（20°～45°），说明其影响因素众多而复杂。为此，有人从运动波假设出发，结合曼宁阻力公式，导出水流切应力随坡度变化的关系式，通过求解函数极值得到的临界坡度为57°。这显然仅仅从坡度对坡面流切应力的影响出发，而没有考虑影响土壤侵蚀的其他因素。之后，许多人从水流动力和土壤特性、侵蚀模式等方面对临界坡度进行了更加深入的探讨。

后来形成较为一致的观点，认为土壤侵蚀不仅取决于坡面流动力，而且还受到土壤特性、土壤入渗、侵蚀模式、坡面粗糙、坡长、土壤含水率，以及坡面侵蚀模式和坡面流输沙过程的影响。因此，坡面侵蚀的临界坡度不是一个常数，而是随颗粒粒径、容重、坡面糙率、径流长度、降雨入渗差值（净雨量），以及土壤摩擦系数等因素的不同而改变。对于土壤性质一定的坡面，坡面糙率越大，径流平衡距离越长，以及净雨量越大，则土壤侵蚀的临界坡度越小。