Thermoclines zijn verschillende waterlagen in een oceaan of meer die een overgang vormen tussen het gemengde, warmere water dichter bij het oppervlak en het veel koudere diepe water. Seizoensgebonden weersvariaties, breedte- en lengtegraad en lokale omgevingsomstandigheden beïnvloeden de diepte en dikte van de thermocline. De definitie van verticale gelaagdheid in waterlichamen creëert zones, waaronder de thermocline, op basis van verschillen in temperatuur, zoutgehalte en dichtheid.
Vissers gebruiken thermoclines om vis te vangen; duikers, om warm te blijven; onderzeeërs, om aan detectie te ontsnappen; en klimaatwetenschappers, om wereldwijde weerpatronen te voorspellen, zoals El Nino, die optreedt wanneer de thermocline van de oostelijke Stille Oceaan dichter bij het oppervlak van de oceaan komt. Het berekenen van thermoclines uit watertemperatuur en dichtheid-dieptegegevens wordt normaal gesproken gedaan met elektronische instrumenten, maar het vinden van de thermocline kan ook handmatig worden gedaan.
De handmatige methode maakt gebruik van een speciale diepwaterthermometer, een bathythermograaf. Uitgevonden in 1938, bewaakten bathythermografen of bathothermografen (spelling uit de Tweede Wereldoorlog) die aan de buitenkant van onderzeeërs waren bevestigd de watertemperatuur. Watertemperaturen en bijbehorende waterdichtheden hadden invloed op de nauwkeurigheid van sonareenheden in de onderzeeërs. Door patronen van temperatuur en dichtheid te begrijpen, konden submariners hun sonar effectiever gebruiken. Bovendien hielp het kennen van de watertemperaturen onderzeeërs om de diepte te berekenen van en de thermocline te gebruiken om zich te verbergen voor vijandelijke dieptebommen.