このイラストの赤い線は典型的な海水の温度プロファイルを表しています。 サーモクラインでは、海洋の混合上層部（エピペラジーゾーンと呼ばれる）からサーモクラインのかなり冷たい深海（メソペラジーゾーン）へと温度が急速に低下します。 水深3,300フィート以下から約13,100フィートまでは、水温は一定である。
水域は、温度によって決まる層で構成されています。 最表層は表層と呼ばれ、”海の皮膚 “や “太陽光線地帯 “と呼ばれることもあります。 この層は風や波と相互作用し、水を混ぜ合わせ、暖かさを分散させる。 この層の底にあるのが「熱水層」です。 サーモクラインは、表層にある暖かい混合水と、その下にある冷たい深層水の間の移行層である。 水域の温度が急激に変化するため、サーモクラインに到達したことを知るのは比較的簡単です。
海では、季節や年によって熱水層の深さや強さが異なります。 熱帯地方では半永久的に続き、温帯地方では変化し（多くの場合、夏に最も深くなる）、極地方では浅いか存在せず、水柱が表面から底まで冷たくなっている。
熱水系は気象予報にも関わってきます。 たとえば、ハリケーンの予報では、海の皮膚の温度（海面水温）だけでなく、サーモクラインの上の暖かい水の深さも考慮しなければならない。 海から蒸発した水蒸気は、ハリケーンの主な燃料となる。 サーモクラインの深さは「燃料タンク」の大きさを表すもので、ハリケーン発生の危険性を予測するのに役立つ。