Wenn Oberflächenwasser zusammenströmt oder durch Abkühlung oder Verdunstung dichter wird, sinkt es ab. Diese Abwärtsbewegung wird als Downwelling bezeichnet. Sie transportiert Sauerstoff, Wärme und gelösten Kohlenstoff in die tieferen Meeresschichten und trägt zur Schließung der globalen Wasserzirkulation bei, indem sie Wasser zurückführt, das zuvor anderswo aufgestiegen ist.

Küstennahes Absinken entsteht, wenn Winde Oberflächenwasser in Richtung Küste treiben, es dort aufstauen und nach unten drücken. Absinken im offenen Ozean ist in den subtropischen Wirbeln, in denen der Ekman-Transport zusammenläuft, weit verbreitet. In polaren und subpolaren Meeren führt die intensive Winterabkühlung zu dichtem Wasser, das in große Tiefen absinkt und so den tiefen Ast der Umwälzzirkulation speist.

Abwärtsströmungsgebiete sind an der Oberfläche oft weniger produktiv, da Nährstoffe nicht von unten nachgeliefert werden. Sie sind jedoch entscheidend für die Belüftung der Tiefsee und die Bindung von anthropogenem Kohlenstoff. Die direkte Beobachtung von Abwärtsströmungen ist schwierig; ihre Existenz wird aus der Dichtestruktur, der Verteilung von Spurenstoffen und der Divergenz horizontaler Strömungen abgeleitet.

Eine Wassermenge, die im Nordatlantik absinkt, kann jahrhundertelang nicht wieder an die Oberfläche gelangen.