La circulación termohalina es un movimiento de agua muy lento y extremadamente profundo en los océanos de todo el mundo. Un ciclo completo puede tardar miles de años en completarse de principio a fin, y el ciclo contribuye en gran medida a la mezcla de los océanos del mundo. La circulación termohalina parece estar relacionada con el clima global y la salud de los océanos, ya que mezcla gases disueltos y minerales en el agua y también puede afectar las temperaturas globales.
Cuando se divide en las raíces que lo componen, termohalina se refiere a la temperatura (termo-) y las sales disueltas (-halina) en el agua del océano. Estas sales se conocen como haluros. La temperatura y la halinidad del agua influyen en su densidad y esto desencadena la circulación termohalina. Cuanto más fría es el agua, más densa es, y cuanto más salada es el agua, mayor es la densidad. Debido a la circulación termohalina, el Océano Atlántico es más denso que los océanos Índico y Pacífico, lo que lo hace un poco más bajo.
El ciclo comienza alrededor del ecuador en el Océano Pacífico, cuando las corrientes superficiales como la corriente en chorro conducen lentamente el agua hacia el oeste. Esta agua es tibia y no terriblemente salada, lo que la hace liviana, de modo que flota en la superficie del océano. A medida que el agua va hacia el oeste, se abre camino lentamente hacia el Atlántico norte, donde se enfría debido a la temperatura ambiente. Además, la salinidad aumenta por evaporación.
Esta combinación de factores hace que el agua se hunda lentamente hasta el fondo del océano. También comienza a moverse lentamente hacia el sur, ya que es empujado por más agua que se hunde de la corriente superficial. Parte del agua densa y fría se deposita en las cuencas oceánicas profundas, pero la mayor parte circula lentamente hacia el sur antes de moverse hacia el este, alrededor del Cuerno de África y de regreso al sitio donde se originó; parte del agua se desliza alrededor de Australia para emerger en el Pacífico Sur, mientras que la otra parte de la corriente oceánica profunda serpentea a través del Océano Índico. A medida que el agua circula, se vuelve más cálida y menos salada, hasta que surge en el Pacífico solo para comenzar el ciclo nuevamente.
Algunas personas han expresado su preocupación por el impacto del calentamiento global en la circulación termohalina. Existe cierta preocupación de que un aumento en el derretimiento de los glaciares podría reducir la halinidad del océano en el Atlántico norte, provocando el cierre del ciclo. Esto puede conducir a un enfriamiento localizado en el hemisferio norte, lo que podría tener graves repercusiones para los organismos que viven allí.