Termohaliinikierto on hyvin hidas ja erittäin syvä veden liike valtamerissä ympäri maailmaa. Koko sykli voi kestää tuhansia vuosia alusta loppuun, ja sykli myötävaikuttaa suuresti maailman valtamerien sekoittumiseen. Termohaliinin kiertokulku näyttää liittyvän maailmanlaajuiseen ilmastoon ja valtameren terveyteen, koska se sekoittaa veteen liuenneita kaasuja ja mineraaleja ja voi vaikuttaa myös maapallon lämpötiloihin.
Kun se hajotetaan komponenttien juuriin, termohaliini viittaa valtameren veden lämpötilaan (termo-) ja liuenneisiin suoloihin (-haliini). Nämä suolat tunnetaan halogenideina. Veden lämpötila ja halogeenisuus vaikuttavat veden tiheyteen, mikä käynnistää termohaliinikierron. Mitä kylmempi vesi on, sitä tiheämpi se on ja mitä suolaisempi vesi, sitä suurempi tiheys. Termohaliinikierron vuoksi Atlantin valtameri on tiheämpi kuin Intian ja Tyynenmeren valtameret, mikä tekee siitä hieman matalamman.
Sykli alkaa päiväntasaajan ympäriltä Tyynellämerellä, kun suihkuvirran kaltaiset pintavirrat ajavat vettä hitaasti länteen. Tämä vesi on lämmin eikä kovin suolainen, joten se on kevyt, joten se kelluu meren pinnalla. Kun vesi menee länteen, se etenee hitaasti Pohjois -Atlantille, missä se jäähtyy ympäristön lämpötilojen vuoksi. Lisäksi suolapitoisuus kasvaa haihtumalla.
Tämä tekijöiden yhdistelmä saa veden laskeutumaan hitaasti meren pohjaan. Se alkaa myös hitaasti siirtyä etelään, kun pintavirrasta uppoava vesi työntää sitä. Osa tiheästä, kylmästä vedestä asettuu syviin valtamerialtaisiin, mutta suurin osa siitä kiertää hitaasti etelään ennen siirtymistä itään, Afrikan sarven ympärille ja takaisin paikkaan, josta se on peräisin; osa vedestä luiskahtaa Australian ympärille noustakseen Tyynenmeren eteläosaan, kun taas toinen osa syvänmeren virtauksesta kiertää Intian valtameren läpi. Kun vesi kiertää, siitä tulee lämpimämpää ja vähemmän suolaista, kunnes se nousee Tyynellämerellä vain aloittaakseen kierron alusta.
Jotkut ihmiset ovat ilmaisseet huolensa ilmaston lämpenemisen vaikutuksesta termohaliinikiertoon. Jotkut ovat huolissaan siitä, että jäätiköiden sulamisen lisääntyminen voi alentaa Pohjois -Atlantin valtameren halinaisuutta, jolloin sykli pysähtyy. Tämä voi johtaa paikalliseen jäähtymiseen pohjoisella pallonpuoliskolla, jolla voi olla vakavia seurauksia siellä asuville organismeille.