De kritische invalshoek is de invalshoek die de maximale liftcoëfficiënt oplevert. Dit wordt ook wel de “overtrekaanvalshoek” genoemd. Onder de kritische invalshoek neemt de liftcoëfficiënt af naarmate de invalshoek kleiner wordt. Omgekeerd, boven de kritische invalshoek, als de invalshoek toeneemt, begint de lucht minder vloeiend over het bovenoppervlak van het aërodynamische vlak te stromen en begint zich van het bovenoppervlak te scheiden. Bij de meeste vormen van het aërodynamische vlak verplaatst het scheidingspunt van de stroming zich van de achterrand naar de voorrand, als de invalshoek groter wordt. Bij de kritieke invalshoek is de stroming aan de bovenzijde meer gescheiden en produceert het aërodynamische vlak of de vleugel zijn maximale liftcoëfficiënt. Naarmate de invalshoek verder toeneemt, wordt de bovenvlakstroming meer gescheiden en neemt de liftcoëfficiënt verder af.
Boven deze kritische invalshoek wordt gezegd dat het vliegtuig zich in een overtrek bevindt. Een vliegtuig met vaste vleugels is per definitie overtrokken bij of boven de kritieke invalshoek en niet bij of onder een bepaalde luchtsnelheid. De luchtsnelheid waarbij het vliegtuig overtrekt, varieert met het gewicht van het vliegtuig, de belastingsfactor, het zwaartepunt van het vliegtuig en andere factoren. Het vliegtuig slaat echter altijd af bij dezelfde kritieke invalshoek. De kritieke of overtrekkende invalshoek is typisch ongeveer 15° – 20° voor veel aerfoils.
Sommige vliegtuigen zijn uitgerust met een ingebouwde vluchtcomputer die automatisch voorkomt dat het vliegtuig de invalshoek verder vergroot wanneer een maximale invalshoek is bereikt, ongeacht de input van de piloot. Dit wordt de “invalshoekbegrenzer” of “alpha limiter” genoemd. Moderne vliegtuigen met fly-by-wire technologie vermijden de kritieke invalshoek door middel van software in de computersystemen die de besturingsoppervlakken besturen.
Bij start- en landingsoperaties vanaf korte banen (STOL), zoals operaties met marineschepen en STOL-vluchten in het binnenland, kunnen vliegtuigen zijn uitgerust met de invalshoek- of liftreserve-indicatoren. Deze indicatoren meten rechtstreeks de invalshoek (AOA) of de potentiële vleugellift (POWL, of liftreserve) en helpen de piloot nauwkeuriger in de buurt van het overtrekpunt te vliegen. Voor STOL-operaties moet het vliegtuig tijdens de landing dicht bij de kritieke invalshoek kunnen vliegen en tijdens de start bij de beste klimhoek. Invalshoekaanwijzers worden door piloten gebruikt voor maximale prestaties tijdens deze manoeuvres, aangezien luchtsnelheidsinformatie slechts indirect verband houdt met overtrekgedrag.