دمای آب و غلظت اکسیژن محلول آب در ماه هایی از سال با عمق تغییر می کنند. از آنجا که لایه های آب از سطح تا عمق دماهای مختلفی دارند، می توان گفت در ماه هایی از سال در مخازن و دریاچه ها لایه بندی حرارتی وجود دارد. وقتی لایه بندی حرارتی وجود دارد، لایه پر اکسیژن بالایی، اپیلیمنیون نامیده می شود. لایه میانی که در آن تغییرات دمای آب در عمق شدید است، متالیمنیون نامیده می شود. لایه کم اکسیژن زیرین نیز هایپولیمنیون نامیده می شود. در دو لایه بالایی و زیرین، تغییرات دمای آب در عمق ناچیز است. در لایه زیرین به علت کمبود اکسیژن، ماهیان کمتری وجود دارند.
به علت تغییرات منحصر به فرد چگالی آب با دما، زمانی که لایه بندی حرارتی داریم، لایه بندی چگالی نیز وجود دارد. در تابستان های گرم و زمستان های خیلی سرد، لایه های بالایی به ترتیب گرم تر و سردتر (با دمای زیر چهار درجه) هستند. بنابراین لایه های سبک تر بالا قرار گرفته اند و لایه بندی قوی ایی شکل می گیرد که با وزن باد از بین نمی رود.
به علت تغییرات دمای آب در عمق، چگالی آب در عمق نیز تغییر می کند. در صورت وجود تغییرات دانسیته در عمق، کیفیت آب در مخزن نیز در لایه های مختلف یکسان نخواهد بود و یک لایه بندی کیفیت آب نیز وجود خواهد داشت. به عنوان مثال در تابستان ها، در صورت وجود لایه بندی حرارتی، ممکن است اکسیژن محلول در لایه های زیرین مخزن به شدت کاهش یابد و باعث مرگ آبزیان و افت شدید کیفیت آب شود. در طراحی تراز و ظرفیت آبگیرهای مخازن سدها باید لایه بندی حرارتی و لایه بندی کیفیت آب در مخزن مورد توجه قرار گیرد.
