La formation de l’AAIW peut être expliquée très simplement par le processus de transport d’Ekman et la divergence et la convergence des masses d’eau. Les vents sur l’Antarctique sont appelés les vents polaires d’est où les vents soufflent de l’est vers l’ouest. Cela crée un courant de surface dans le sens inverse des aiguilles d’une montre près de la côte de l’Antarctique, appelé courant côtier antarctique. Le transport d’Ekman fait que l’eau est poussée vers la gauche du mouvement de surface dans l’hémisphère sud. Ainsi, ce courant côtier dirigé vers l’ouest en Antarctique poussera l’eau vers l’Antarctique.
Au même moment, il y a un fort courant au nord du courant côtier antarctique, appelé courant circumpolaire antarctique (ACC) créé par les forts vents d’ouest dans cette région qui circule dans le sens des aiguilles d’une montre autour de l’Antarctique. Là encore, le transport d’Ekman poussera cette eau vers la gauche du mouvement de surface, c’est-à-dire loin de l’Antarctique. Comme l’eau située juste au large de l’Antarctique est repoussée vers l’Antarctique, cela conduit à la région de divergence antarctique. C’est là que se produit la remontée des eaux profondes de l’Atlantique Nord (NADW). Les NADW sont froides et assez salées. Une fois que les NADW sont remontées à la surface, une partie d’entre elles divergent vers l’Antarctique, deviennent plus froides et redescendent en tant qu’eau de fond de l’Antarctique.
L’eau NADW diverge également en s’éloignant de l’Antarctique lorsqu’elle est remontée. Cette eau divergente se déplace vers le nord (vers l’équateur) et, au même moment, des précipitations persistantes (l’emplacement est proche des dépressions polaires ~60°S) ainsi qu’un afflux d’eau de fonte diminuent la salinité de la NADW d’origine. Étant donné que la salinité de l’eau de l’Atlantique Nord-Ouest a tellement changé et qu’elle a essentiellement perdu toutes ses caractéristiques uniques, cette eau de surface qui se propage vers le nord est maintenant appelée eau de surface de l’Antarctique (AASW). En outre, le mouvement de l’AASW vers le nord a gagné un peu de chaleur de l’atmosphère, augmentant ainsi légèrement la température.
Lorsque cette eau atteint entre 50°S et 60°S, elle rencontre la zone de convergence antarctique. À ce moment-là, les eaux subantarctiques, qui sont caractérisées comme étant beaucoup plus chaudes que les eaux antarctiques, se trouvent juste au nord du front polaire antarctique et les eaux antarctiques se trouvent juste au sud du front polaire antarctique. Cette région est appelée zone de convergence antarctique/front polaire antarctique en raison des forts gradients de température et de salinité (surtout de température) entre les eaux antarctiques et les eaux subantarctiques. Il s’agit également d’une région de fort mélange vertical. Il est important de noter que cette zone de convergence ne se produit pas simplement parce que l’eau subantarctique s’écoule vers le sud et l’eau de surface antarctique s’écoule vers le nord, mais en raison de la convergence d’Ekman.
Une fois que l’eau de surface antarctique se propageant vers le nord atteint la zone de convergence antarctique, elle commence à couler car elle est plus dense que l’eau subantarctique à son nord, mais moins dense que l’eau antarctique à son sud. Cette eau est alors désignée par le sigle AAIW. L’AAIW qui coule devient prise en sandwich entre l’eau subantarctique (au-dessus) qui est beaucoup plus chaude, mais plus salée et l’eau NADW (au-dessous) qui est froide et assez salée.
Pendant de nombreuses années, on a pensé que la formation susmentionnée de l’AAIW était le seul processus de formation. Des études récentes ont révélé qu’il existe certaines preuves qu’une partie de l’eau du mode subantarctique est capable de pénétrer à travers le front subantarctique (région frontale séparant la zone frontale polaire de la zone subantarctique) et de devenir la source dominante de l’AAIW, plutôt que l’AASW. En raison de la difficulté d’obtenir des observations dans cette zone très périlleuse, cette recherche sur la théorie du mélange des eaux du mode subantarctique est encore en cours d’élaboration, mais il existe de nombreuses preuves de son inclusion dans la formation des AAIW. Il est important de noter que la plus grande source de formation de l’AAIW est juste au sud-ouest de la pointe sud de l’Amérique du Sud.