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圆柱螺旋面在机械工程领域应用十分广泛，如各类螺纹、蜗杆、斜齿轮、蜗杆泵以及很多金属切削刀具的容屑槽等，它们的表面都是螺旋面。最常见的螺旋面为等升距螺旋面。
设在坐标系中有一空间曲线Γ，如图1-15所示，其方程为
图1-15 螺旋面的形成
令曲线Γ一方面绕z轴等速转动，同时又沿z轴等速移动，这样曲线Γ在空间形成的轨迹曲面就是等升距圆柱螺旋面。以下只讨论这种螺旋面，简称为螺旋面。如果Γ的移动和转动方向符合右手法则，则所得到的螺旋面是右旋的，否则为左旋螺旋面。
根据以上螺旋面的形成原理，我们可以得到其方程
式中：θ为参变量，它表示母线Γ从起始位置绕z轴转过的角度值，顺着z轴看去，以顺时针方向转动为正；p为螺旋参数，它的意义为当母线Γ绕z轴转过单位角度时，沿轴线移动的距离。左旋螺旋面对应转动为负，下面我们只以右旋螺旋面为例。
在式 （1-36） 中，令第三个分量z=0，可以得到参变量u与θ的关系，再把它代入式 （1-36） 中的前两个分量x、y的表达式，就可以得到螺旋面在垂直于其轴线z的截面xOy上的截形，这种截面称为端截面，上面的截形则称为端截形。
同样，在式 （1-36） 中，令第一个或第二个分量x=0或y=0，也可以得到参变量u与θ的关系，再把它代入式 （1-36） 中的另外两个分量表达式，就可以得到螺旋面在通过其轴线的yOz平面或xOz平面上的截形，这种截面称为轴向截面，它上面的截形则称为轴向截形。
理论上讲，除了螺旋面上的螺旋线外，母线Γ可以取为任意曲线。但在生产实际中遇到的螺旋面，通常是已知它的端截形或轴向截形，也就是已知母线Γ是在端截面或轴向截面中，这时的螺旋面方程也很容易用上述方法求得。
（1） 已知螺旋面在平面xOy上的端截形，设其方程为
则相应的右旋螺旋面方程为
（2） 已知螺旋面在平面xOz上的轴向截形，设其方程为
则相应的右旋螺旋面方程为
若螺旋参数p=0，表示母线Γ只绕z轴转动而不沿z轴移动，则形成的就是回转曲面；如果p为可变参数p（θ），即p为θ的函数，则为变导程螺旋面，这可在螺旋面变导程修形中应用。
首先，由式 （1-36）～式（1-38） 都可以看出：假如保持式中的θ为常数而仅改变参数u时，所得到的u参数曲线就是在不同位置上的母线；而当保持式中的u为常数而仅改变参变数θ时，所得到的θ参数曲线就是螺旋面上的一条条螺旋线。
由式 （1-36） 对曲面参数求微分，有
于是
其中第三式又可化为
即
这是螺旋面的一个极其重要的性质，在工程实践中经常用到。
在机械工程实践中，有一种最常见的螺旋面——阿基米德螺旋面。阿基米德螺旋面的特点是它的轴向截形为直线，如常见的齿轮滚刀、弧齿锥齿轮铣齿刀。