De mange massive lag af vand under den bølgede overflade af et hav betragtes som dybe havlag, og en anslået 90 procent af et hav er dybt vand. Forskellige kræfter kombineres for at få vandet til at generere dybe havstrømme, der flyder rundt om kloden med et specifikt cirkulationsmønster.
Dybe havstrømme
Dybe havstrømme i havene er forårsaget af en stor mængde synkende overfladevand. Overfladevand er det øverste lag af vand nærmest topoverfladen. Solen kan let nå dette øverste lag, varme overfladevandet op og fordampe noget af vandet. Når overfladevandet bliver ekstremt koldt, får den lavere temperatur og det ekstra salt overfladevandet til at blive tættere end vand under det, og dermed synker overfladevandet ned til de dybe vandlag i havet i en cirkulationsproces kendt som termohalin cirkulation. Termohalincirkulation eller synkning af meget tæt overfladevand er kilden til dybe strømme i havene.
Hvor de opstår
Termohalinecirkulation kan kun udvikles i ekstremt kolde områder, hvor temperaturen i luften er lav nok til at gøre overfladevandet meget koldt, meget salt og tættere end vandet nedenunder det. Således forekommer dybe strømme generelt i de højere breddegrader på jorden, såsom Nordatlantisk dybt vand og Antarktisk bundvand, og fra disse kølige poleward-regioner strømmer de dybe strømme i et relativt langsomt tempo mod ækvator.
Egenskaber
Efter termohalinecirkulationsprocessen blandes overfladevandet, der synker ned til det dybe hav, ikke godt med vandet under det, og det er således let at identificere de synkende vandmasser ved hjælp af videnskabelig data. Dybe strømme kan skelnes ved de ekstremt kolde vandtemperaturer, den relativt høje iltkoncentration og de høje saltniveauer, der alle skyldes synkende overfladevand. På grund af disse forhold er vandet i dybe havstrømme også meget tæt.
Cirkulationsmønster
Mange dybe strømme følger et specifikt cirkulationsmønster, når de rejser rundt på planeten, og mønsteret danner normalt en cyklus. De fleste synkende dybe vandstrømme dannes i Nordatlanten, nær Island, og derfra begynder den dybe strøm sin cirkulationsmønster. Det meget tætte vand i den dybe strøm strømmer sydpå, passerer den sydlige kant af Afrika, rejser over det sydlige Indiske Ocean, strømmer forbi den østlige side af Australien og smelter sammen med nord Stillehavet. Når den dybe strøm kommer ind i det nordlige Stillehav, forårsager stigende temperaturer en lavere tæthed i det dybe vand, og igen bliver vandet mere flydende og stiger op til overfladen igen.
Overfladevandet i det nordlige Stillehav strømmer derefter sydpå og glider mellem Asien og Australien omkring den sydlige kant af Afrika igen - men denne gang bevæger sig sig vestpå - og flyder derefter over syd Atlanterhavet. Fra det sydlige Atlanterhav forbinder vandet sig med Golfstrømmen og strømmer op nordpå igen. Når det vender tilbage til de koldere, højere breddegrader i Nordatlanten, synker det tætte overfladevand ned til det lavere dybe vand, danner en dyb strøm og gentager hele cyklussen igen.