Czerwona linia na tej ilustracji pokazuje typowy profil temperatury wody morskiej. W termoklinie, temperatura gwałtownie spada od mieszanej górnej warstwy oceanu (zwanej strefą epipelagiczną) do znacznie zimniejszej głębokiej wody w termoklinie (strefa mezopelagiczna). Poniżej 3 300 stóp do głębokości około 13 100 stóp temperatura wody pozostaje stała. Na głębokościach poniżej 13 100 stóp, temperatura waha się od bliskiej zamarzania do nieco powyżej punktu zamarzania wody wraz ze wzrostem głębokości.
Ciała wodne składają się z warstw, określonych przez temperaturę. Górna warstwa powierzchniowa nazywana jest strefą epipelagiczną, a czasami określana jest jako „skóra oceanu” lub „strefa światła słonecznego”. Warstwa ta oddziałuje z wiatrem i falami, które mieszają wodę i rozprowadzają ciepło. U podstawy tej warstwy znajduje się termoklina. Termoklina jest warstwą przejściową pomiędzy cieplejszą wodą mieszaną na powierzchni a chłodniejszą wodą głębinową poniżej. Stosunkowo łatwo jest stwierdzić, że w danym zbiorniku wodnym osiągnięto termoklinę, ponieważ następuje nagła zmiana temperatury. W termoklinie temperatura gwałtownie spada od temperatury warstwy mieszanej do znacznie chłodniejszej temperatury wody głębinowej.
W oceanie głębokość i siła termokliny zmienia się z sezonu na sezon i z roku na rok. Jest ona półstała w tropikach, zmienna w regionach umiarkowanych (często najgłębsza w lecie) i płytka lub nieistniejąca w regionach polarnych, gdzie słup wody jest zimny od powierzchni do dna.
Thermokliny odgrywają również rolę w prognozowaniu meteorologicznym. Na przykład, prognozujący huragany muszą brać pod uwagę nie tylko temperaturę powierzchni oceanu (temperatura powierzchni morza), ale także głębokość ciepłej wody powyżej termokliny. Para wodna wyparowująca z oceanu jest podstawowym paliwem huraganu. Głębokość termokliny jest miarą wielkości „zbiornika paliwa” i pomaga przewidzieć ryzyko powstawania huraganów.