Bình thường, gió mậu dịch thổi đều đặn từ đông sang tây dọc theo xích đạo Thái Bình Dương, đẩy nước biển ấm dồn về phía tây gần châu Á, trong khi nước lạnh từ sâu dưới đáy biển trồi lên phía đông gần Nam Mỹ. Cứ vài năm một lần, gió mậu dịch này yếu đi bất thường, khiến nước ấm không bị đẩy đi mà loang rộng và dâng lên ở khu vực trung tâm, phía đông Thái Bình Dương, đó là hiện tượng El Nino. Ngược lại, khi gió mậu dịch mạnh lên bất thường, nước lạnh trồi lên nhiều hơn ở phía đông, tạo ra La Nina. Cả hai đều là biến thể tự nhiên của cùng một hệ thống hải dương-khí quyển vốn dao động qua lại theo chu kỳ vài năm.

Nguyên nhân khiến chúng ảnh hưởng tới cả toàn cầu là vì Thái Bình Dương chiếm diện tích khổng lồ, và một vùng nước rộng lớn nóng lên hay lạnh đi bất thường sẽ làm thay đổi vị trí hình thành mây mưa cùng hướng đi của các luồng gió tầng cao, gọi là dòng phản lực, vốn ảnh hưởng tới thời tiết ở những nơi cách xa hàng nghìn cây số. Trong năm El Nino, vùng nước ấm bất thường ở trung tâm Thái Bình Dương thường kéo mưa tới những vùng vốn khô hạn như Peru, đồng thời gây hạn hán ở Đông Nam Á và Australia. La Nina thường có tác động ngược lại, làm Đông Nam Á mưa nhiều hơn nhưng lại gây hạn ở Nam Mỹ.

Việt Nam từng trải qua đợt El Nino mạnh giai đoạn 2015-2016 khiến khu vực Nam Bộ và Tây Nguyên hạn hán nghiêm trọng, nước mặn xâm nhập sâu vào đồng bằng sông Cửu Long gây thiệt hại lớn cho nông nghiệp. Ngược lại, những năm La Nina như 2020-2021 thường mang lại mưa bão nhiều hơn cho miền Trung Việt Nam. Các cơ quan khí tượng trên thế giới theo dõi sát nhiệt độ mặt biển Thái Bình Dương suốt năm để dự báo trước khả năng xảy ra El Nino hay La Nina, từ đó cảnh báo sớm cho nông dân và ngành thuỷ sản.

Nhiều người nghĩ El Nino và La Nina là những sự kiện bất thường hiếm gặp giống thiên tai đơn lẻ, nhưng thực ra chúng là hai pha của một chu kỳ tự nhiên lặp lại đều đặn cứ khoảng 2 đến 7 năm một lần, gọi chung là dao động ENSO. Cũng có người nhầm lẫn rằng El Nino luôn gây hạn hán còn La Nina luôn gây mưa lũ ở mọi nơi trên thế giới, trong khi tác động thực tế lại khác nhau tùy từng khu vực địa lý, có nơi bị ảnh hưởng ngược lại hoàn toàn so với xu hướng chung.