La interacción de las temperaturas desiguales, los vientos superficiales y las diferencias de densidad en el océano influyen en la circulación del agua a través de las cuencas oceánicas de la Tierra. El agua del océano se desplaza de diferentes maneras, entre ellas las corrientes superficiales, los giros oceánicos, los remolinos y las células de circulación de vuelco meridional. Recuerda que las corrientes superficiales están influidas por los vientos superficiales que halan la superficie del océano. Los giros oceánicos son corrientes circulares gigantes permanentes que circulan alrededor de cuencas oceánicas completas. Los remolinos son corrientes arremolinadas temporales más pequeñas de apenas decenas de kilómetros de ancho. La circulación de vuelco meridional describe el desplazamiento de agua a diferentes latitudes (norte/sur) y profundidades marinas (superficial/profunda) promediadas durante períodos de tiempo largos. (Meridional significa a lo largo de una línea de longitud, o a lo largo del eje Norte-Sur). Estos patrones de desplazamiento de agua se combinan y forman un sistema complejo de circulación oceánica global que distribuye la energía del ecuador a los polos, y alrededor del planeta.
En el Atlántico, la circulación de vuelco meridional abarca los hemisferios norte y sur. El agua superficial cálida conforma la porción superior de la circulación de vuelco. A medida que el agua superficial cálida se desplaza hacia el Norte desde las regiones ecuatoriales hasta las latitudes septentrionales más altas, se enfría y aumenta su salinidad y densidad. Allí, en los mares del Norte y de Labrador (cerca de Islandia y de Groenlandia), el agua enfriada y densa desciende. Esta masa de agua densa y profunda permanece bastante fría al extenderse hacia el Sur, formando la porción inferior de la circulación de vuelco a profundidades de aproximadamente 1,500 metros (casi 5,000 pies) y más. En el océano Antártico, el agua profunda y densa asciende y regresa a la superficie.
La región del Atlántico Norte en particular juega un papel clave en la circulación oceánica global debido a su geografía singular. En comparación con la cuenca del Pacífico, la cuenca del Atlántico es más pequeña y salina debido a un menor aporte de agua dulce. Entonces, el descenso de masas de agua salada y extremadamente densa ocurre predominantemente en el Atlántico Norte.