Водоёмы могут прогреваться неравномерно на разной глубине из-за температурной стратификации — состояния, при котором температура и плотность воды на разных глубинах отличаются. 5

Несколько причин, по которым это происходит:

• Меньший приток тепла. 1 Часть тепловой энергии, поступающей на поверхность воды, отражается, а часть расходуется на испарение. 1 Это препятствует перегреванию нижних слоёв. 1
• Максимальная плотность воды при 4 °С. 14 Более холодные остывшие или принесённые течением водные массы опускаются на глубину, а на их место под влиянием конвекции поднимаются более холодные массы воды. 4
• Влияние температуры воздуха. 2 При её понижении остывают и верхние слои воды. 2 Прохладная вода становится более плотной и опускается вниз, вытесняя при этом более тёплую наверх. 2