In inverno, la temperatura delle acque superficiali del lago si abbassa a causa del raffreddamento dell'aria, dei venti e delle precipitazioni fredde, fino a raggiungere quella degli strati profondi. In tal modo, l'intero volume delle acque ha la stessa temperatura ("stato di omeotermia"). Questa è la condizione perchè forti venti possano rimescolare completamente tutte le acque ("circolazione completa"), e tutte le sostanze disciolte e tutti gli organismi sospesi siano distribuiti uniformemente. Una delle conseguanze più importanti è, che il volume delle acque sarà completamente ossigenato.

Attualmente, nel Lago di Bolsena un rimescolamento totale delle acque non avviene tutti gli anni, ma solo ogni 3-4 anni (lago "oligomittico" - lago che si mescola di rado).

A partire da febbraio/marzo, grazie al sole che riscalda le acque superficiali,  si forma uno strato di acqua più calda in superficie ("epilimnio") che galleggia, essendo più leggero, su uno strato più profondo, freddo ("ipolimnio"). Temperatura, spessore e stabilità dello strato superficiale aumentano fino a fine agosto. Venti, anche se forti, possono mischiare e ossigenare solo lo strato superficiale. 

L'epilimnio è separato dall'ipolimnio da uno strato intermedio ("metalimnio") dove la temperatura scende rapidamente

Durante i mesi seguenti, lo strato superficiale man mano di raffredda, mentre il suo spessore aumenta ancora. Infine, a partire da dicembre, il lago può di nuovo raggiungere lo stato di omeotermia.