Die Ozeane bestehen meist aus warmem Salzwasser oberflächennah über kaltem, weniger salzigem Wasser in den Meerestiefen. Diese beiden Regionen mischen sich nur in bestimmten speziellen Bereichen. Die Meeresströmungen, die Bewegung des Ozeans in der Oberflächenschicht, werden hauptsächlich vom Wind angetrieben. In bestimmten Gebieten in der Nähe der Polarmeere wird das kältere Oberflächenwasser durch Verdunstung oder Meereisbildung auch salziger. In diesen Regionen wird das Oberflächenwasser dicht genug, um in die Meerestiefen zu sinken., Dieses Pumpen von Oberflächenwasser in den tiefen Ozean zwingt das tiefe Wasser, sich horizontal zu bewegen, bis es einen Bereich auf der Welt findet, in dem es an die Oberfläche zurückkehren und die Stromschleife schließen kann. Dies geschieht normalerweise im äquatorialen Ozean, hauptsächlich im Pazifischen und Indischen Ozean. Dieser sehr große, langsame Strom wird als thermohaline Zirkulation bezeichnet, da er durch Temperatur-und Salzgehaltsschwankungen (Halin) verursacht wird.
Diese Animation zeigt eine der wichtigsten Regionen, in denen dieses Pumpen auftritt, der Nordatlantik um Grönland, Island und die Nordsee., Die Oberflächenmeerströmung bringt neues Wasser aus dem Südatlantik über den Golfstrom in diese Region und das Wasser kehrt über die nordatlantische Tiefwasserströmung in den Südatlantik zurück. Der ständige Zustrom von warmem Wasser in den nordatlantischen Polarmeer hält die Regionen um Island und Südgrönland das ganze Jahr über weitgehend frei von Meereis.
Die Animation zeigt auch ein weiteres Merkmal der globalen Ozeanzirkulation: die zirkumpolare Strömung der Antarktis., Die Region um den Breitengrad 60 Süd ist der einzige Teil der Erde, in dem der Ozean den ganzen Weg um die Welt fließen kann, ohne dass Land im Weg ist. Infolgedessen fließen sowohl die Oberfläche als auch die tiefen Gewässer von Westen nach Osten um die Antarktis. Diese zirkumpolare Bewegung verbindet die Weltmeere und lässt die tiefe Wasserzirkulation vom Atlantik im Indischen und Pazifischen Ozean aufsteigen und die Oberflächenzirkulation schließt sich mit der Nordströmung im Atlantik.,
Die Farbe auf den Ozeanen der Welt zu Beginn dieser Animation repräsentiert die Oberflächenwasserdichte, wobei dunkle Regionen am dichtesten und helle Regionen am wenigsten dicht sind (siehe Animation Meeroberflächentemperatur, Salzgehalt und Dichte). Die Tiefen der Ozeane sind stark übertrieben, um die Unterschiede zwischen den Oberflächenströmen und tiefen Wasserströmungen besser zu veranschaulichen. Die tatsächlichen Ströme in diesem Modell basieren eher auf aktuellen Theorien der thermohalinen Zirkulation als auf tatsächlichen Daten., Die thermohaline Zirkulation ist eine sich sehr langsam bewegende Strömung, die sich nur schwer von der allgemeinen Ozeanzirkulation unterscheiden lässt. Daher ist es schwierig zu messen oder zu simulieren.