寒流形成根本原因是黃赤交角的存在。由於黃赤交角的存在，造成地球上氣候的不同，冷熱差異就形成了，由於氣溫的差異也影響到海水的溫度。在不同的海域，水溫高的就是暖流，低的就是寒流。
寒流具有溫度低、含鹽量少、透明度低、流動速度慢、幅度寬廣、深度較小等特點。在向中低緯度流動的過程中，寒流不斷與周圍海水混合交換，溫度和鹽度逐漸升高，上層密度變小，寒流水與當地水之間形成密度變化急劇的水層——密度躍層，這對水下艦艇活動影響較大。
世界大洋中有5大著名寒流：北太平洋東部的加里福尼亞寒流，南太平洋東部的祕魯寒流，北大西洋東部的加那利寒流，南大西洋東部的本格拉寒流和南印度洋東部的西澳大利亞寒流。它們分別從北、南半球高緯度海域向低緯度海域流動。另外，北大西洋的東格陵蘭寒流從北冰洋中挾帶出大量冰塊；拉布拉多寒流在沿北美東岸南下途中，將大量冰山帶往紐芬蘭淺灘。
大多數寒流經過的區域，沿岸大都伴有上升流出現。豐富的深水營養鹽類被帶到上層，且含氧量高，因而這些區域是許多魚類覓食生息集中的海域，是天然的優良漁場，例如南美洲西部的祕魯漁場。
