I corpi d’acqua sono costituiti da strati, determinati dalla temperatura. Lo strato superficiale superiore è chiamato zona epipelagica ed è talvolta chiamato “pelle dell’oceano” o “zona di luce solare”. Questo strato interagisce con il vento e le onde, che mescolano l’acqua e distribuiscono il calore. Alla base di questo strato c’è il termoclino. Un termoclino è lo strato di transizione tra l’acqua mista più calda in superficie e l’acqua profonda più fredda sotto. È relativamente facile dire quando si è raggiunto il termoclino in un corpo d’acqua perché c’è un improvviso cambiamento di temperatura. Nel termoclino, la temperatura diminuisce rapidamente dalla temperatura dello strato misto alla temperatura dell’acqua profonda molto più fredda.
Nell’oceano, la profondità e la forza del termoclino variano di stagione in stagione e di anno in anno. È semipermanente ai tropici, variabile nelle regioni temperate (spesso più profondo durante l’estate), e poco profondo o inesistente nelle regioni polari, dove la colonna d’acqua è fredda dalla superficie al fondo.
I termoclini giocano anche un ruolo nelle previsioni meteorologiche. Per esempio, i previsori di uragani devono considerare non solo la temperatura della pelle dell’oceano (la temperatura della superficie del mare), ma anche la profondità dell’acqua calda sopra il termoclino. Il vapore acqueo evaporato dall’oceano è il carburante principale di un uragano. La profondità del termoclino è la misura della dimensione del “serbatoio del carburante” e aiuta a prevedere il rischio di formazione di un uragano.