Thermoclines können auch in Seen beobachtet werden. In kälteren Klimazonen führt dies zu einem Phänomen, das als Schichtung bezeichnet wird. Während des Sommers sitzt warmes Wasser, das weniger dicht ist, auf kälterem, dichterem, tieferem Wasser, wobei eine Thermokline sie trennt. Die warme Schicht wird Epilimnion und die kalte Schicht Hypolimnion genannt. Da das warme Wasser tagsüber der Sonne ausgesetzt ist, besteht ein stabiles System und es kommt zu einer sehr geringen Vermischung von warmem und kaltem Wasser, insbesondere bei ruhigem Wetter.
Die Skalen werden verwendet, um jeden Abschnitt der Schichtung ihren entsprechenden Tiefen und Temperaturen zuzuordnen. Der Pfeil wird verwendet, um die Bewegung des Windes über die Wasseroberfläche zu zeigen, die den Umsatz im Epilimnion und Hypolimnion initiiert.
Ein Ergebnis dieser Stabilität ist, dass im Laufe des Sommers immer weniger Sauerstoff unter der Thermokline vorhanden ist, da das Wasser unter der Thermokline niemals an die Oberfläche zirkuliert und Organismen im Wasser den verfügbaren Sauerstoff verbrauchen. Wenn der Winter näher rückt, sinkt die Temperatur des Oberflächenwassers, da die nächtliche Abkühlung die Wärmeübertragung dominiert. Es wird ein Punkt erreicht, an dem die Dichte des kühlenden Oberflächenwassers größer wird als die Dichte des tiefen Wassers, und das Umkippen beginnt, wenn sich das dichte Oberflächenwasser unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten bewegt. Dieser Prozess wird durch Wind oder andere Prozesse (z. B. Strömungen) unterstützt, die das Wasser bewegen. Dieser Effekt tritt auch in arktischen und antarktischen Gewässern auf und bringt Wasser an die Oberfläche, das zwar sauerstoffarm, aber nährstoffreicher ist als das ursprüngliche Oberflächenwasser. Diese Anreicherung von Oberflächennährstoffen kann zu Phytoplanktonblüten führen, die diese Gebiete produktiv machen.Wenn die Temperatur weiter sinkt, kann das Wasser an der Oberfläche kalt genug werden, um zu gefrieren, und der See / Ozean beginnt zu vereisen. Eine neue Thermokline entwickelt sich dort, wo das dichteste Wasser (4 ° C (39 ° F)) nach unten sinkt und das weniger dichte Wasser (Wasser, das sich dem Gefrierpunkt nähert) nach oben steigt. Sobald sich diese neue Schichtung etabliert hat, dauert es so lange, bis sich das Wasser für den ‚Frühlingsumsatz‘ erwärmt, der auftritt, nachdem das Eis geschmolzen ist und die Oberflächenwassertemperatur auf 4 ° C ansteigt.
Wellen können auf der Thermokline auftreten, wodurch die an einem einzelnen Ort gemessene Tiefe der Thermokline oszilliert (normalerweise als eine Form von Seiche). Alternativ können die Wellen durch Strömung über einen erhöhten Boden induziert werden, wodurch eine Thermoklinienwelle erzeugt wird, die sich nicht mit der Zeit ändert, sondern in der Tiefe variiert, wenn man sich in oder gegen die Strömung bewegt.