Mar
Las corrientes superficiales solo afectan a los primeros cientos de metros superiores del mar, pero también hay flujos a gran escala en las profundidades del océano causados por el movimiento de las masas de aguas profundas. Una corriente principal del océano profundo fluye a través de todos los océanos del mundo y se conoce como circulación termohalina o cinta transportadora global. Este movimiento es lento y está impulsado por diferencias en la densidad del agua causadas por variaciones en la salinidad y en la temperatura. En latitudes altas, el agua se enfría por la baja temperatura atmosférica y se vuelve más salada a medida que el hielo marino se cristaliza. Ambos factores la hacen más densa y el agua se hunde. Desde las profundidades del mar, cerca de Groenlandia, esa agua fluye hacia el sur entre las masas continentales a ambos lados del Atlántico. Cuando llega a la Antártida, se le unen más masas de agua fría que se hunde y fluye hacia el este. Luego se divide en dos corrientes que se mueven hacia el norte en los océanos Índico y Pacífico. Aquí se calienta gradualmente, se vuelve menos densa, se eleva hacia la superficie y se enrolla sobre sí mismo. Algunos vuelven al Atlántico. Se necesitan mil años para completar este patrón de circulación.
Circulación termohalina
El adjetivo termohalino deriva de las palabras griegas θερμος [thermos] "caliente" que hace referencia a la temperatura y άλος [halos] "de la sal" que hace referencia al contenido de sal, factores que juntos determinan la densidad del agua de mar. Las corrientes superficiales de las aguas marinas (tales como la corriente del Golfo) se dirigen desde el océano Atlántico ecuatorial, hacia las latitudes templadas y, eventualmente, a las latitudes árticas, enfriándose en su recorrido y hundiéndose a latitudes cercanas al polo (formando la Masa de agua profunda del Atlántico Norte). Esta agua densa luego fluye hacia las cuencas oceánicas. Mientras que gran parte de la misma surge en el Océano del Sur, las aguas más antiguas (con un tiempo de tránsito de unos 1600 años) surgen en el Océano Pacífico Norte (Primeau, 2005). Por lo que se produce un considerable grado de mezclado entre las cuencas oceánicas, reduciendo las diferencias entre ellas y convirtiendo a los océanos de la Tierra en un sistema global. En su recorrido, las masas de agua transportan tanto energía (en forma de calor) como materia (sólidos, sustancias disueltas y gases) alrededor del globo. Por lo tanto, el estado de la circulación ejerce un gran impacto en el clima sobre la Tierra. En conjunto la circulación global puede describirse como un flujo relativamente superficial de agua que se calienta en el Pacífico y el Índico hasta el Atlántico, en cuyas latitudes tropicales sigue recibiendo calor, para finalmente hundirse en el Atlántico Norte, retornando en niveles más profundos.