厄尔尼诺现象从狭义上说是指热带中东太平洋大范围海水异常增温的现象；从广义上是指热带中东太平洋海水异常增温的同时，从热带东太平洋到印度尼西亚群岛，海洋和大气环流发生异常变化的现象。赤道太平洋中东海域海水温度异常增高是厄尔尼诺现象最基本的特征。由于热带太平洋是一个控制大气运动的巨大热源和水气源，因此厄尔尼诺现象的发生会导致全球气候异常。
由于热带海洋地区接收太阳辐射多，因此，海水温度相应较高。在热带太平洋海域，由于受赤道偏东信风牵引，赤道洋流从东太平洋流向西太平洋，使高温暖水不断在西太平洋堆积，成为全球海水温度最高的海域，其海水表面温度达29℃以上，相反，在赤道东太平洋海水温度却较低，一般为23℃～24℃。由于海温场这种西高东低的分布特征，使热带西太平洋呈现气流上升，气压偏低，热带东太平洋呈现气流下沉，气压较高。
正常情况下，西太平洋上升运动强，降水丰沛，在赤道中、东太平洋，大气为下沉运动，降水量极少。当厄尔尼诺现象发生时，由于赤道西太平洋海域的大量暖海水流向赤道东太平洋，致使赤道西太平洋海水温度下降，大气上升运动减弱，降水也随之减少，造成那里严重干旱。而在赤道中、东太平洋，由于海温升高，上升运动加强，造成降水明显增多，暴雨成灾。
令人忧虑的是，厄尔尼诺现象出现得越来越频繁。原来认为5年、7年乃至10年来临一次，后来又以3至7年为周期出现。进入20世纪90年代以后，厄尔尼诺现象似乎每两三年就出现一次。
