ال‌نینو بر اثر افزایش دمای غیرمعمول آب‌های اقیانوسی در ناحیه‌ی حاره‌ای اقیانوس آرام رخ می‌دهد. ال‌نینو دقیقا مخالف پدیده‌ی دیگری است به نام لانینیا که مشخصه‌ی آن سرد شدن غیرمنتظره‌ی دمای حوزه‌ی استوایی اقیانوس آرام است.
ال‌نینو یک نوسان در سیستم جوی - اقیانوسی در ناحیه‌ی حاره‌ای اقیانوس آرام است که تاثیرات بسیار بزرگی بر روی آب و هوا در سراسر کره‌ی زمین دارد.
از جمله‌ی این تاثیرات می‌توان بارش‌های شدید در پهنه‌ی قاره‌ی آمریکای جنوبی و همچنین پرو را نام برد که باعث جاری شدن سیل‌های مخرب می شود. و از آن طرف، خشکسالی در غرب اقیانوس آرام و حتی گاهی اوقات آتش‌سوزی‌های ویرانگر در استرالیا.
امروزه اثبات شده است که برای پیش‌بینی دقیق تغییرات آب و هوایی در بازه های کوتاه مدت (از چند ماه تا یک سال) بررسی تغییرات دمایی و شرایط ناحیه‌ی حاره‌ای اقیانوس آرام لازم و ضروری است.
برای فراهم کردن اطلاعات ضروری در این مورد، NOAA (مرکز ملی جوی و اقیانوسی آمریکا) شبکه‌ای از شناورها را به کار گرفته است که در ناحیه‌ی استوایی اقیانوس آرام به ثبت اطلاعاتی مانند دما، جریان آب و باد می‌پردازند. این شناورها به طور روزانه اطلاعاتی را که ثبت می‌کنند برای NOAA ارسال می‌کنند و این اطلاعات در دسترس محققان و پژوهشگران علوم جوی در سراسر جهان قرار می‌گیرد.
در سال‌های طبیعی، زمانی که ال‌نینو اتفاق نمی‌افتد، بادهای تجاری در سراسر ناحیه‌ی حاره‌ای اقیانوس آرام به سمت غرب می‌وزند. این بادها، آب‌های گرم سطحی را در غرب اقیانوس آرام انباشته می‌کنند. به گونه‌ای که حتی سطح آب در اندونزی 1.2 متر بالاتر از سطح آب در اکوادور می‌شود.
 |
در این زمان دمای آب سطح اقیانوس در قسمت غربی، تقریبا 8 درجه گرمتر از سمت شرقی است. پایین آمدن دمای آب در محدوده‌ی آمریکای جنوبی، باعث می‌شود که آب‌های سرد بتوانند از مناطق عمیق‌تر اقیانوس بالا بیایند. این آب‌های سرد عمق اقیانوس سرشار از موادمغذی هستند. که برای بهره برداری از اکوسیستم‌های دریایی، شیلات و... بسیار مفید هستند.
به خاطر هوای گرم مناطق شرقی اقیانوس آرام، بارش باران، در این مناطق اتفاق نمی افتد. در نتیجه مناطق شرقی حاره ای اقیانوس آرام نسبتا خشک باقی می‌مانند.
در هنگام ال‌نینو بادهای تجاری در مناطق مرکزی و غربی اقیانوس آرام ضعیف می‌شوند و این شرایط به یک رکود دمایی در مناطق شرقی، و یک افزایش دمایی در مناطق غربی اقیانوس آرام منتهی می‌شود.
مشاهدات نشان می‌دهد که به عنوان مثال، در سال‌های 1982 و 1983 خط همدمای 17 درجه، حدود 150 متر پایین رفته است. این پایین رفتن خط همدما، باعث کاهش کارایی آب‌های سرد سطحی می‌شود و در نتیجه ذخایر مواد مغذی که دورن آب‌های اعماق اقیانوس قرار دارند، به سطح نمی‌رسند.
 |
نتیجه‌ی پایین رفتن خط همدما، تبدیل می شود به بالا آمدن دمای آب سطح دریا و کاهش شدید بهره برداری از منابع دریایی. سپس صنایع شیلات برای ضرر نکردن ، مجبور به بهره برداری از سطوح بالاتر زنجیره‌ی غذایی می‌شوند که این کار هم به اکوسیستم دریایی، و هم در درازمدت به خود صنایع شیلات آسیب می‌رساند.
تضعیف بادهای تجاری شرقی در طول ال‌نینو در نقشه‌ها به خوبی مشهود است. جاری شدن سیل در مناطقی از آمریکای جنوبی مانند پرو، و خشکسالی و قحطی در اندونزی و استرالیا اتفاق می‌افتد.
جابه‌جایی منابع گرمایی جو به سمت شرق و همپوشانی آن با آب های گرم باعث تغییراتی عمده در جریانات جوی خواهد شد که این تغییرات به نوبه‌ی خود بر روی آب و هوای مناطق دور از اقیانوس آرام نیز اثرات عمده می‌گذارد.
همچنان نشانه‌های آشکاری می‌گویند که افزایش ۲۲ درصدی مناطق فوق خشک جهان (بر اساس شاخص پالمر) که در قرن بیستم رخ داده، عمدتا تحت تاثیر فعالیت ال نینیو در دهه هشتاد بوده است. تحقیق دیگری می‌گوید که دو منشاء عمده بارندگی در خاورمیانه، غرب اقیانوس هند و شرق دریای سرخ است و این دو منبع مهم به شدت تحت تاثیر ال‌نینیو قرار دارند.
