Termoclinele pot fi observate și în lacuri. În climatele mai reci, acest lucru duce la un fenomen numit stratificare. În timpul verii, apa caldă, care este mai puțin densă, va sta deasupra apei mai reci, mai dense, mai adânci, cu o termoclină care le separă. Stratul cald se numește epilimnion, iar stratul rece se numește hipolimnion. Deoarece apa caldă este expusă la soare în timpul zilei, există un sistem stabil și se produce foarte puțină amestecare a apei calde și a apei reci, în special pe vreme calmă.
un rezultat al acestei stabilități este că, pe măsură ce vara se poartă, există din ce în ce mai puțin oxigen sub termoclină, deoarece apa de sub termoclină nu circulă niciodată la suprafață și organismele din apă epuizează oxigenul disponibil. Pe măsură ce se apropie iarna, temperatura apei de suprafață va scădea pe măsură ce răcirea nocturnă domină transferul de căldură. Se ajunge la un punct în care densitatea apei de suprafață de răcire devine mai mare decât densitatea apei adânci și răsturnarea începe pe măsură ce apa densă de suprafață se deplasează în jos sub influența gravitației. Acest proces este ajutat de vânt sau de orice alt proces (curenți de exemplu) care agită apa. Acest efect apare și în apele arctice și Antarctice, aducând apă la suprafață care, deși scăzută în oxigen, este mai mare în nutrienți decât apa inițială de suprafață. Această îmbogățire a nutrienților de suprafață poate produce flori de fitoplancton, făcând aceste zone productive.
pe măsură ce temperatura continuă să scadă, apa de la suprafață poate deveni suficient de rece pentru a îngheța și Lacul/Oceanul începe să înghețe. O nouă termoclină se dezvoltă în cazul în care cea mai densă apă (4% C (39% F)) se scufundă în partea de jos, iar apa mai puțin densă (apa care se apropie de punctul de îngheț) se ridică în partea de sus. Odată ce această nouă stratificare se stabilește, aceasta durează până când apa se încălzește suficient pentru ‘turnover-ul de primăvară’, care are loc după topirea gheții și temperatura apei de suprafață crește la 4 centimetrii C. În timpul acestei tranziții, se poate dezvolta o bară termică.
undele pot apărea pe termoclină, determinând oscilația adâncimii termoclinei măsurate într-o singură locație (de obicei ca o formă de seiche). Alternativ, undele pot fi induse de curgere peste un fund ridicat, producând o undă termoclinică care nu se schimbă în timp, dar variază în profunzime pe măsură ce se deplasează în sau împotriva fluxului.