Es muy importante por su significativa participación en el flujo neto de calor desde las regiones tropicales hacia las polares, y su influencia sobre el clima terrestre.En ocasiones, estos términos se usan para referirse a la circulación de vuelco zonal y meridional (que suele abreviarse como MOC).
[1] Los gradientes de temperatura y salinidad también pueden generar una circulación que no se sume a la MOC.
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.
Un incremento en el flujo de agua dulce en la superficie del Atlántico Norte, puede llevar a un significativo debilitamiento o un completo colapso en la circulación termohalina.
La circulación marina en general es un complejo sistema en el cual interactúan la atmósfera y el océano, donde el océano capta la luz infrarroja y debido al alto calor específico del agua es capaz de retener el calor absorbido.
La atmósfera está presente en este intercambio de calor y, con sus vientos, genera corrientes superficiales.
La circulación profunda funciona de otra manera ya que, como se ha mencionado anteriormente, la densidad del agua juega el papel principal.
Por ejemplo, en la Corriente del Golfo las aguas calientes y con más alta salinidad son llevadas a altas latitudes, confiriendo de esta manera el clima templado que allí se observa, pues de otra manera el clima sería mucho más frío (esta corriente es de las más fuertes y llega a desplazarse a 2 m/s).
En los años ochenta, el oceanografo Wallace Broecker sugirió por primera vez el término del cinturón termohalino, en el cual explica como la circulación en todo el océano funciona por diferencia de densidades, y como esto afecta al clima.
A menudo hay confusión sobre los componentes de la circulación que son impulsados por el viento y la densidad.
El agua de mar caliente se expande y, por tanto, es menos densa que la más fría.
Por otro lado, el flujo desde el Ártico hacia el Pacífico está bloqueado por las aguas poco profundas del Estrecho de Bering.
El resultado es que el agua profunda en el Antártico (Antarctic Bottom Water AABW) se hunde y escurre hacia el norte en las profundidades del Océano Atlántico, donde, a causa de su elevada densidad se baja por debajo del agua profunda del Atlántico norte (Atlántico Norte Deep Water NADW).
Una vez más, el flujo en el Pacífico está limitado esta vez en el Pasaje de Drake, entre Cabo de Hornos en América del Sur y la Península Antártica Tenga en cuenta que, a diferencia del agua dulce, el agua salada no tiene una densidad máxima a 4 °C, sino que, aumenta su densidad en la medida en que la temperatura disminuye hasta su punto de congelación a aproximadamente -1.8 °C (considerando el valor de la salinidad media del océano 35 psu).
El agua profunda fluye a través de la cuenca del Océano Antártico alrededor de Sudáfrica, donde se divide en dos rutas: una hacia el Océano Índico y otra que pasa por Australia hacia el Pacífico.
Esto genera un flujo grande pero lento de agua oceánica superior más cálida y menos salada desde el Pacífico tropical hasta el Océano Índico a través del archipiélago de Indonesia para reemplazar el agua fría y salada del fondo antártico.