Die Thermohaline Zirkulation beschreibt Meeresströmungen, die die großen Ozeane durchlaufen. Die Strömungen bilden sich infolge lokaler Salzgehalt- und Temperaturunterschiede – die wiederum entstehen beim Wärmeaustausch zwischen Ozean und Atmosphäre, bei Niederschlag oder Süßwassereinstrom (z.B. durch Flüsse, die ins Meer münden), aber auch wenn sich Meereis bildet bzw. schmilzt. Temperatur und Salinität entscheiden über die Dichte des Wassers. Veränderungen der Dichte führen z.B. zum Absinken von Wassermassen in den Subpolargebieten, denn wenn sich Meereis bildet, enthält das zurückgebliebene Wasser mehr Salz. Dieses Phänomen ruft wiederum Ausgleichsströmungen hervor. Strömungen dieser Art transportieren unglaubliche Mengen an Wärmeenergie und wirken sich auf den Wasserkreislauf der Erde aus.
Durch das Schmelzen von Gletschern wird der Zirkulation beispielsweise Energie geraubt, indem Süßwasser zugeführt wird, was die Dichtegradienten verändert und die Strömungen schwächen kann.