Подводный звуковой канал в океане существует благодаря рефракции звука — искривлению пути звукового луча, вызванному неоднородностью свойств воды. 2

Три основные причины рефракции:

1. Изменение гидростатического давления с глубиной. 2 Это приводит к росту скорости звука. 1
2. Изменение солёности. 2
3. Изменение температуры вследствие неодинакового прогрева массы воды солнечными лучами. 2

В результате совокупного действия этих причин скорость распространения звука изменяется с глубиной, причём закон изменения зависит от времени года, времени дня, глубины водоёма и ряда других причин. 2

На определённой глубине находится слой, в котором звук распространяется с наименьшей скоростью. 5 Выше этой глубины скорость звука увеличивается из-за повышения температуры, а ниже — вследствие увеличения гидростатического давления с глубиной. 5

Лучи звуковых волн, которые всегда стремятся вернуться в область с наименьшей скоростью звука, изгибаются, отражаются от границ этого слоя и далее бегут внутри него, как световые лучи в оптическом волноводе, практически не затухая. 4