Термоклины возникают в естественных водоёмах из-за термического и динамического взаимодействия водоёма с атмосферой. 4

Во время тёплого времени года через поверхность воды проникает увеличенное количество солнечного света. 1 Он преобразуется в тепловую энергию, и верхний слой воды начинает медленно нагреваться. 1 Как только вода достигает температуры окружающего воздуха, она начинает расширяться. 1 Расстояние между молекулами разогретой воды больше, чем у холодной. 1 Такое расширение приводит к тому, что плотность воды падает. 1

Солнце не может прогреть более глубокие слои воды до той же температуры, до которой нагревается вода у поверхности. 1 Эта более холодная, более плотная вода фактически тяжелее, чем поверхностные слои. 1 Разница в весе и приводит к формированию термоклина. 1 Не смешиваясь, тёплые водные массы поднимаются вверх над более плотными холодными слоями, образуя границы резких перепадов температуры. 1

Для возникновения термоклина необходимы два главных условия: солнечное тепло и ветер. 5 Если ветра нет или если водоём имеет высокие берега, хорошо защищающие его поверхность, то перемешивания верхних слоёв воды происходить не будет, и её температура будет равномерно, без всяких скачков, падать в направлении ко дну. 5