Havstrømme flyder sjældent i lige linjer. De bugter sig og klemmer ofte roterende vandmasser, kendt som hvirvler, af. Disse vandstrømme varierer fra et par kilometer til hundredvis af kilometer i diameter og kan vare ved i flere måneder og transportere varme, salt, næringsstoffer og organismer langt fra deres oprindelse.

Mesoskala-hvirvler, de oceaniske analoger til vejrsystemer, dominerer havets kinetiske energi. De er synlige på satellitkort over havoverfladen og temperaturen som cirkulære anomalier. Cykloniske og anticykloniske hvirvler har modsatte virkninger på termoklinen og på den biologiske produktivitet; nogle løfter næringsstoffer op og stimulerer planteplanktonvækst ved deres kanter eller centre.

Strømhvirvler rører havet og bidrager til blanding og transport af egenskaber på tværs af gennemsnitlige strømningsbaner. De komplicerer fortolkningen af ​​sparsomme observationer og skal repræsenteres eller parametriseres i klimamodeller. Satellitdata med høj opløsning og autonome flydende elementer har i høj grad forbedret evnen til at spore individuelle strømhvirvler og kvantificere deres kumulative effekt.

En enkelt stor hvirvelstrøm kan transportere mere vand end mange af verdens største floder tilsammen.