导致全球气候异常的“厄尔尼诺”现象，是由东南太平洋上一股强大的偶发性异常海流所引发的。自有记录以来，该现象大约每12年左右出现一次。但是，进入20世纪后期其出现频率有增加的趋势。引发“厄尔尼诺”的原因是，某些年份在东南太平洋海面会出现大面积水温异常升高的现象，该暖水团常沿着南美洲西海岸的秘鲁和厄瓜多尔一带沿海南下，取代在这一海域正常活动的秘鲁寒流，致使该海域的水温也大范围地异常升高。该异常现象的出现可破坏海洋与大气的正常平衡，导致全球性气候异常，甚至诱发大范围的灾害性天气发生。由于该现象多生成于圣诞节前后，好似圣诞节诞生的婴儿，因而人们用西班牙语中Elnino（意为“圣婴”）为其命名，音译为“厄尔尼诺”。引发“厄尔尼诺”现象的异常海流是怎样生成的，其原因至今未明。科学家曾有过多种不同的推测：有人认为太平洋上的强赤道风是引发该现象的主要环境因素；有人认为太平洋上信风减弱，导致赤道暖水层东移南下，是引发该现象的直接原因；我国部分学者还提出了“厄尔尼诺”现象的生成与地球自转速度变化有关的假说。
“厄尔尼诺”现象最早是由弗朗西斯科·皮萨罗发现的。在20世纪的100年中，全球共发生过17次由“厄尔尼诺”引发的大规模灾害性气候，每次的持续时间短则数月，长则1～2年。其中发生于1982～1983年的那次“厄尔尼诺”是对全球气候影响最严重的一次，不仅强度大，影响范围广，造成的灾害严重，而且其持续时间长达两年之久。
“拉尼娜（Lanina）”为西班牙语“小女孩”的意思，是一种与“厄尔尼诺”的生成原因和影响特征都相反的一种灾害性气候异常现象，因而也被称为反“厄尔尼诺”现象。“拉尼娜”经常与“厄尔尼诺”交替出现，但其发生频率和对全球气候的影响程度一般都不如“厄尔尼诺”强。“拉尼娜”的起因是：太平洋中东部海域海水大范围持续异常低温，当表层水温比常年值偏低0.5℃以上并且持续时间超过6个月以上时，即可能引发“拉尼娜”现象。
“拉尼娜”出现时，常造成澳大利亚东部、巴西东北部、印度、非洲南部等地区多暴雨，而太平洋中东部、赤道两边的非洲国家、阿根廷等地区多旱灾。2006年初菲律宾等地的持续暴雨及其所引发的泥石流灾害，曾造成菲律宾莱特省数千人死亡或失踪。这次事件被认为是由“拉尼娜”引发的气候灾害所造成的。