北大西洋深层水由4个主要的中层和深层水团组成，其中2个中层水团在拉布拉多海附近通过深对流形成，另外2个为形成于北欧海深对流而后越过格陵兰-冰岛-苏格兰海脊的深层高密度水团。北大西洋深层水形成后缓慢地流入大西洋深海平原，继续向南方推进，与南极绕极深层水混合后进入太平洋和印度洋。

水从南半球向北大西洋流动的表层水。表层水在亚热带北大西洋通过蒸发盐度增加，然后在高纬度北大西洋与冬季寒冷的空气相遇导致温度降低，密度进一步增加，从而发生深对流。因此，北大西洋深层水具有高盐度、高含氧量、低营养盐和含氯氟烃的特征。北大西洋深层水的供给量是控制大西洋经向翻转环流的主要因素，在新仙女木事件或哈因里奇事件期间，北大西洋深层水的形成显著减少，可能导致了墨西哥湾流和北大西洋漂流的强度降低和西北欧气候变冷。