การไหลเวียนของเทอร์โมฮานไลน์เป็นการเคลื่อนที่ช้าและลึกมากของน้ำในมหาสมุทรทั่วโลก วัฏจักรที่สมบูรณ์นั้นอาจใช้เวลาเป็นพัน ๆ ปีจึงจะเสร็จสมบูรณ์ตั้งแต่ต้นจนจบด้วยวงจรที่เอื้อต่อการผสมผสานของมหาสมุทรในโลก การไหลเวียนของเทอร์โมฮาลินดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับภูมิอากาศของโลกและสุขภาพของมหาสมุทรเนื่องจากมันผสมก๊าซและแร่ธาตุที่ละลายในน้ำและอาจส่งผลกระทบต่ออุณหภูมิโลกเช่นกัน
เมื่อแตกออกเป็นรากของส่วนประกอบ thermohaline หมายถึงอุณหภูมิ (thermo-) และเกลือละลาย (-haline) ในน้ำทะเล เกลือเหล่านี้เรียกว่าเฮไลด์ อุณหภูมิและรัศมีของน้ำมีผลกระทบต่อความหนาแน่นของมันและทำให้เกิดการไหลเวียนของ thermohaline น้ำที่เย็นกว่าคือยิ่งมีความหนาแน่นมากขึ้นและยิ่งน้ำมีความเค็มมากเท่าใดความหนาแน่นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เนื่องจากการไหลเวียนของเทอร์โมฮาลีนมหาสมุทรแอตแลนติกจึงหนาแน่นกว่ามหาสมุทรอินเดียและมหาสมุทรแปซิฟิกทำให้มันลดลงเล็กน้อย
วัฏจักรเริ่มรอบ ๆ เส้นศูนย์สูตรในมหาสมุทรแปซิฟิกเมื่อกระแสน้ำที่ผิวอย่างกระแสน้ำพุ่งอย่างช้า ๆ ขับน้ำไปทางตะวันตก น้ำนี้มีความอบอุ่นและไม่เค็มมากทำให้มันมีน้ำหนักเบาเพื่อให้มันลอยอยู่บนพื้นผิวของมหาสมุทร เมื่อน้ำไหลไปทางตะวันตกมันจะค่อยๆไหลเข้าสู่มหาสมุทรแอตแลนติกเหนือซึ่งมันจะเย็นตัวลงเนื่องจากอุณหภูมิแวดล้อม นอกจากนี้ความเค็มเพิ่มขึ้นผ่านการระเหย
การรวมกันของปัจจัยนี้ทำให้น้ำค่อยๆจมลงสู่ก้นมหาสมุทร มันก็เริ่มที่จะเคลื่อนตัวไปทางทิศใต้อย่างช้าๆเนื่องจากมันถูกผลักด้วยน้ำที่กำลังจมจากกระแสพื้นผิว บางส่วนของน้ำเย็นหนาแน่นตั้งอยู่ในแอ่งมหาสมุทรลึก แต่ส่วนใหญ่ของมันจะไหลเวียนอย่างช้า ๆ ไปทางทิศใต้ก่อนที่จะย้ายไปทางทิศตะวันออกรอบฮอร์นของแอฟริกาและกลับไปยังเว็บไซต์ที่มีต้นกำเนิด; น้ำบางส่วนไหลไปทั่วออสเตรเลียเพื่อโผล่ขึ้นมาในมหาสมุทรแปซิฟิกใต้ในขณะที่อีกส่วนหนึ่งของมหาสมุทรลึกกำลังไหลผ่านมหาสมุทรอินเดีย เมื่อวัฏจักรของน้ำมันจะอุ่นและเค็มน้อยลงจนกระทั่งมันอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิกเท่านั้นที่จะเริ่มรอบใหม่อีกครั้ง
บางคนมีความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบของภาวะโลกร้อนที่มีต่อการไหลเวียนของความร้อน มีความกังวลว่าการละลายของธารน้ำแข็งที่เพิ่มขึ้นอาจทำให้ความเยือกแข็งของมหาสมุทรในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือลดลงทำให้วงจรจะปิดตัวลง สิ่งนี้อาจนำไปสู่การทำให้เย็นลงในซีกโลกเหนือซึ่งอาจมีผลกระทบอย่างรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่นั่น
