A linha vermelha nesta ilustração mostra um perfil típico da temperatura da água do mar. Na termoclina, a temperatura diminui rapidamente da camada superior mista do oceano (chamada zona epipelágica) para águas profundas muito mais frias na termoclina (zona mesopelágica). Abaixo de 3.300 pés a uma profundidade de cerca de 13.100 pés, a temperatura da água permanece constante. Em profundidades abaixo de 13.100 pés, a temperatura varia de perto de congelamento até logo acima do ponto de congelamento da água à medida que a profundidade aumenta.
corpos de água são compostos por camadas, determinadas pela temperatura. A camada superior da superfície é chamada de zona epipelágica, sendo por vezes referida como “pele do oceano” ou “zona de luz solar”. Esta camada interage com o vento e as ondas, que misturam a água e distribuem o calor. Na base desta camada está a termoclina. Uma termoclina é a camada de transição entre a água mais quente misturada na superfície e a água mais fria e profunda abaixo. É relativamente fácil dizer quando se atingiu a termoclina num corpo de água, porque há uma mudança repentina na temperatura. Na termoclina, a temperatura diminui rapidamente da temperatura da camada mista para a temperatura muito mais fria da água profunda.
No oceano, a profundidade e a força da termoclina variam de estação para estação e de ano para ano. É semi-permanente nos trópicos, variável nas regiões temperadas (frequentemente mais profundas durante o verão), e rasa a inexistente nas regiões polares, onde a coluna de água é fria desde a superfície até o fundo.
As linhas térmicas também desempenham um papel na previsão meteorológica. Por exemplo, as previsões de furacões devem considerar não apenas a temperatura da pele do oceano (a temperatura da superfície do mar), mas também a profundidade da água quente acima da termoclina. O vapor de água evaporado do oceano é o principal combustível de um furacão. A profundidade da termoclina é a medida do tamanho do “tanque de combustível” e ajuda a prever o risco de formação de furacões.