Атлантические воды распространяются на восток по желобам, температура воды в них понижается от поверхности до горизонта 100—150 м, а затем слабо повышается к дну. На северо-востоке моря зимой низкая температура распространяется до горизонта 100—200 м, глубже она повышается до 1°. Летом невысокая поверхностная температура понижается до 25—50 м, где сохраняются ее наинизшие (–1,5°) зимние значения. Глубже, в слое 50—100 м, не затронутом зимней вертикальной циркуляцией, температура несколько повышается и равна около –1°. В нижележащих горизонтах проходят атлантические воды, и температура повышается здесь до 1°. Таким образом, между 50—100 м наблюдается холодный промежуточный слой. В котловинах, куда не проникают теплые воды, происходит сильное выхолаживание, например в Новоземельском желобе, Центральной котловине и т. д. Температура воды довольно однородна по всей толще зимой, а летом от небольших положительных значений на поверхности она понижается примерно до —1,7° у дна.Подводные возвышенности препятствуют движению атлантических вод. В связи с этим над повышениями дна низкая температура воды наблюдается на близких к поверхности горизонтах. К тому же над возвышенностями и на их склонах происходит более длительное и интенсивное охлаждение, чем в глубоких районах. В результате у дна возвышенности образуются «шапки холодной воды», характерные для банок Баренцева моря. В районе Центральной возвышенности зимой очень низкая температура воды прослеживается от поверхности до дна. Летом она понижается с глубиной и достигает минимальных значений в слое 50—100 м, а глубже снова несколько повышается. В этот сезон здесь наблюдается холодный промежуточный слой, нижнюю границу которого образуют не теплые атлантические, а местные баренцевоморские воды