Dòng hải lưu là chuyển động trực tiếp, liên tục và tương đối ổn định của nước biển và lưu thông ở một trong các đại dương của Trái Đất. Các dòng hải lưu có thể lưu thông trên một quãng đường dài hàng ngàn kilômét. Chúng là rất quan trọng trong việc xác định khí hậu của các lục địa, đặc biệt ở những khu vực gần biển. Ví dụ nổi bật nhất là dòng Vịnh (còn gọi là hải lưu Gulf Stream từ tiếng Anh Gulf Stream), dòng hải lưu này làm cho phần tây bắc châu Âu có nhiệt độ cao hơn bất kỳ khu vực nào có cùng vĩ độ. Một ví dụ khác là quần đảo Hawaii, ở đó khí hậu có tính cận nhiệt đới và mát hơn đáng kể so với các khu vực có cùng vĩ độ nhiệt đới với nó do dòng hải lưu California gây ra. Tuy nhiên, tầm quan trọng của các dòng hải lưu cũng được làm sáng tỏ thêm bởi hiện tượng El Niño, trong đó sự đảo ngược tạm thời của dòng hải lưu sinh ra những sự thay đổi khí hậu có tính khắc nghiệt hơn dọc theo bờ biển phía tây Nam Mỹ. Các hiệu ứng của El Niño trải rộng đến tận nước Úc.

Các dòng hải lưu bề mặt nói chung được lưu thông bởi gió và có xu hướng chảy theo các xoắn ốc cùng chiều kim đồng hồ ở bắc bán cầu và ngược chiều kim đồng hồ ở nam bán cầu do hiệu ứng Coriolis. Trong các dòng hải lưu chuyển động bởi gió thì hiệu ứng xoắn ốc Ekman làm cho dòng chảy tạo ra một góc nào đó so với hướng gió.

Các dòng hải lưu sâu được lưu thông do các độ chênh lệch (gradient) của mật độ và nhiệt độ. Luân chuyển nhiệt muối, còn được gọi là "băng tải đại dương", được dùng để chỉ các dòng hải lưu sâu chảy trong lưu vực dưới đáy các đại dương. Các dòng lưu chuyển này chảy sâu dưới đáy biển và do đó khó phát hiện và đôi khi còn được gọi là các con sông ngầm dưới đáy biển.

Các dòng hải lưu đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình di cư và phân tán của các sinh vật.