Planet är av typen Boeing 767 och hade 179 personer ombord. Enligt flygspårningsappen Flightradar var Deltaplanet på väg till New York.
Flygplanet krockade med en fågel, enligt uppgifter på polisens hemsida, men den uppgiften vill Swedavia varken dementera eller bekräfta.
– Det är inga uppgifter som jag har i nuläget. Det som hände är att under flygningen gick ett varningslarm som indikerar att något är fel, och som en säkerhetsåtgärd valde man att flyga tillbaka, säger Peter Wärring, pressansvarig på Swedavia.
Flygplanet tvingades åka ut över vattnet för att dumpa bränslet innan det återvände till flygplatsen. Omkring klockan 11.20 hade planet landat på Arlanda igen.
De passagerare som var ombord är oskadda och tas om hand av personal på flygplatsen, säger Wärring.
Övrig trafik ska inte vara påverkad av incidenten.
Under förmiddagen kom också ett varningslarm från ett Jasplan vid F16 i Uppsala som fått problem med en fågel. Sjö- och flygräddningscentralen larmades ut men kunde senare vända tillbaka.
– Det stämmer. Det handlade om ett Jas 39 Gripen-plan och piloten följde gällande rutiner och återvände till basen. Planet har inte fått några skador och kunde landa utan problem, berättar Helene Nyberg, kommunikationschef på F17, dit planet hör.