IMiddelhavet erfordampingen større enn tilførselen av ferskvann. Tapet ved fordampningen kompenseres ved en overflatestrøm gjennom stredet fraAtlanterhavet. Ved bunnen i Gibraltarstredet strømmer det ut vann med hastighet opptil 4knop. Det salte, tunge middelhavsvannet som strømmer utover gjennom sundet og over Camarinal-terskelen blandes etter hvert med atlanterhavsvann, men kan likevel spores over store deler av det nordlige Atlanterhavet. Terskelen og denne utstrømningen hindrer at det kalde dypvannet i Atlanterhavet kommer inn i Middelhavets basseng. Det medfører temperaturforskjeller på 10 °C mellom de dype vannmassene i Middelhavet og Atlanterhavet.

Isprangsjiktet mellom det relativt lette atlanterhavsvannet som strømmer inn i overflaten og det tyngre middelhavsvannet som strømmer ut i dypet danner det seg gjerneindre bølger som kan fotograferes fra satellitt.

Sprangsjiktet ble utnyttet av tyske ubåter under den andre verdenskrig. Ved å holde seg under dypet for dette sprangsjiktet kom de seg inn i Middelhavet uten å bli oppdaget.

I antikken bruktefartøyer som ville vestover gjennom stredetdrivanker som de senket dypt ned slik at det utnyttet den vestgående strømmen under sprangsjiktet. Uten drivanker hadde de et stort strev mot den østgående strømmen i overflaten.

Gibraltarstredet har en strategisk viktig beliggenhet ved inngangen til Middelhavet, især av militære og transportmessige grunner. Ved flere anledninger har det vært debatt rundt muligheten for bro over stredet.

I 2003 ble Spania og Marokko enige om å utforske muligheten for utbygging av en undersjøisk jernbanetunnel, med mål om å foreneEuropa ogAfrika. Ifølge tegningene skal en 28 kilometer lang tunnel gå fra Punta Paloma iCádiz til Punta Malabata iTanger. Reisetiden fra terminal til terminal er beregnet til 30 minutter. Geologiske undersøkelser sådde imidlertid tvil om gjennomførbarheten, og enn så lenge er prosjektet ikke satt i gang.

Det mest urealistiske av prosjektene er en kjempedemning som ville senke vannstanden i Middelhavet med mer enn 100 meter og forsyne Middelhavslandene med energi fra vannkraftturbiner ved demningen. I tillegg ville nye landareal bli skapt, men også store følger for natur og miljø.

For om lag seks millioner år siden førtetektonisk aktivitet til at stredet lukket seg. Middelhavet ble til en stor salt innsjø som med tida tørket nesten helt inn. Denne epoken kalles den messiniske saltkrisen (på engelsk: Messinian salinity crisis; messin er siste del av epokenmiocen). Vitnesbyrd om dette er saltavleiringer som er funnet ved boringer i det vestlige Middelhavet, under de nyeresedimentene på havbunnen.

Landbroen mellom Afrika og Europa ble etter hvert svakere etter hvert som Atlanterhavet grov seg inn fra vest, og for 5,3 millioner år siden åpnet stredet seg og havet flommet inn over saltslettene. I løpet av to år ble Middelhavet fylt opp igjen. Etter den tid har dette stredet mellom Atlanteren og Middelhavet vært åpent.

I antikken var Gibraltarstredet verdens ende. Fjellene på hver side av stredet ble kaltHerkules' søyler.

Det gamle norske navnet på Gibraltarstredet var Nǫrvasund (Njørvasund).

• Middelhavet
• Atlanterhavet
• sund