เทอร์โมไคลน์เป็นชั้นน้ำที่แตกต่างกันในมหาสมุทรหรือทะเลสาบซึ่งก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงระหว่างน้ำอุ่นที่ผสมและอยู่ใกล้ผิวน้ำและน้ำลึกที่เย็นกว่ามาก ความแปรผันของสภาพอากาศตามฤดูกาล ละติจูดและลองจิจูด และสภาพแวดล้อมในท้องถิ่นส่งผลต่อความลึกและความหนาของเทอร์โมไคลน์ คำจำกัดความของการแบ่งชั้นตามแนวตั้งในแหล่งน้ำจะสร้างโซนต่างๆ รวมถึงเทอร์โมไคลน์ โดยพิจารณาจากความแตกต่างของอุณหภูมิ ความเค็ม และความหนาแน่น
ชาวประมงใช้เทอร์โมไคลน์จับปลา นักดำน้ำเพื่อให้ร่างกายอบอุ่น เรือดำน้ำเพื่อหลบหนีการตรวจจับ; และนักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศ เพื่อคาดการณ์รูปแบบสภาพอากาศทั่วโลก เช่น เอลนีโญ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเทอร์โมไคลน์ของมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเข้าใกล้พื้นผิวมหาสมุทรมากขึ้น การคำนวณเทอร์โมไคลน์จากอุณหภูมิของน้ำและข้อมูลความลึกของความหนาแน่นนั้นมักจะทำโดยใช้เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ แต่การค้นหาเทอร์โมไคลน์สามารถทำได้ด้วยตนเองเช่นกัน
วิธีการแบบแมนนวลนั้นใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบน้ำลึกพิเศษที่เรียกว่าบาธเทอร์โมกราฟ ประดิษฐ์ขึ้นในปี 1938 เครื่องวัดอุณหภูมิน้ำหรือเครื่องวัดอุณหภูมิน้ำ (การสะกดจากสงครามโลกครั้งที่สอง) ติดอยู่ที่ด้านนอกของเรือดำน้ำเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิของน้ำ อุณหภูมิของน้ำและความหนาแน่นของน้ำที่เกี่ยวข้องส่งผลกระทบต่อความแม่นยำของหน่วยโซนาร์ในเรือดำน้ำ การทำความเข้าใจรูปแบบของอุณหภูมิและความหนาแน่นช่วยให้เรือดำน้ำใช้โซนาร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ การรู้อุณหภูมิของน้ำช่วยให้เรือดำน้ำคำนวณความลึกและใช้เทอร์โมไคลน์เพื่อซ่อนตัวจากประจุความลึกของศัตรู