När ytvatten konvergerar eller görs tätare genom kylning eller avdunstning, sjunker det. Denna nedåtgående rörelse kallas nedåtgående välling. Den transporterar syre, värme och löst kol in i havets inre och hjälper till att stänga den globala cirkulationen genom att återföra vatten som tidigare vällt uppåt någon annanstans.

Kustnära nedvällning sker när vindar driver ytvatten mot stranden, samlar det och tvingar det nedåt. Nedvällning i öppna hav är vanligt i de subtropiska gyros där Ekman-transporten konvergerar. I polära och subpolära hav producerar intensiv vinterkylning tätt vatten som sjunker till stort djup och matar den djupa delen av den omvända cirkulationen.

Nedåtgående områden är ofta mindre produktiva vid ytan eftersom näringsämnen inte återförsörjs underifrån. De är dock avgörande för att ventilera djuphavet och för att binda antropogent kol. Att observera nedåtgående vatten direkt är svårt; dess närvaro härleds från densitetsstruktur, spårämnesfördelningar och divergensen av horisontella strömmar.

Ett vattenparti som väller ner i Nordatlanten kanske inte återvänder till ytan på århundraden.