Kąt prądu powierzchniowego w stosunku do kierunku wiatru, który wprowadził masy wody w ruch, wynosi 45° (w prawo na półkuli północnej albo w lewo na półkuli południowej). Jednocześnie siła, z jaką kolejne warstwy wody oddziałują na siebie, maleje i w rezultacie wraz ze wzrostem głębokości prędkości prądu w kolejnych warstwach maleją. Stąd „spiralny” układ wektorów prędkości warstw wody w poszczególnych warstwach, przedstawiony na diagramie. Głębokość, na której przepływ Ekmana zanika, wyznacza głębokość tzw. warstwy Ekmana.
Obserwacje zjawiska Pierwsze udokumentowane obserwacje spirali Ekmana pochodzą z 1958 roku, z obserwacji przeprowadzonych na dryfującym paku lodowym na Oceanie Arktycznym. Nowsze dotyczą: obserwacji uzyskanych w 1978 podczas nurkowania swobodnego w strefie upwellingu u zachodnich wybrzeży Afryki Południowej. obserwacji uzyskanych w 1980 podczas Mixed Layer Experiment długoterminowych obserwacji na Morzu Sargassowym w ramach Long Term Upper Ocean Study z 1982. badania prądów morskich w rejonie Cieśniny Drake’a.