在正常状况下,北半球赤道附近吹东北信风,南半球赤道附近吹东南信风.信风带动海水自东向西流动,分别形成北赤道洋流和南赤道暖流.从赤道东太平洋流出的海水,靠下层上升涌流补充,从而使这一地区下层冷水上翻,水温低于四周,形成东西部海温差.但是,一旦东南信风减弱,就会造成太平洋地区的冷水上翻减少或停止,海水温度就升高,形成大范围的海水温度异常增暖.这就是厄尔尼诺现象.
拉尼娜现象就是太平洋中东部海水异常变冷的情况.东南信风将表面被太阳晒热的海水吹向太平洋西部,致使西部比东部海平面增高将近60厘米,西部海水温度增高,气压下降,潮湿空气积累形成台风和热带风暴,东部底层海水上翻,致使东太平洋海水变冷.