Атлантический океан можно описать как слой воды с температурой ниже 9 °C (слой холодной воды), поддерживающий слой воды с температурой выше 9 °C (слой тёплой воды), который простирается от 50 ° северной широты до 50 ° южной широты и имеет среднюю глубину около 600 м. Наиболее выраженная циркуляция локализована в верхнем слое тёплой воды. Ниже этого слоя циркуляция становится всё более медленной по мере снижения температуры.
Температура поверхности варьируется от 0°C (на арктических и антарктических окраинах) до 27°C (вдоль экваториального пояса).
На глубине ниже 2000 м температура остаётся неизменной и составляет около 2°C, в то время как в водах на дне океана на глубине более 4000 м температура обычно составляет -1°C.