エルニーニョ・南方振動
高温
東シベリア西部 - 中国北東部、米国中西部・南部周辺、ポリネシア南部 - オーストラリア北東部
低温
フィリピン南部 - インド南部、北アフリカ南部 - 東アフリカ北西部、マダガスカル北部付近、カリフォルニア半島 - カリブ海 - 南米西岸 - ミクロネシア南西部
多雨
メラネシア - オーストラリア北部・東部
少雨
中央アジア東部、アラビア半島付近、アルゼンチン北部付近、中部太平洋熱帯域
高温
東シベリア西部、地中海東部沿岸部
低温
マレーシア - インド南部、マダガスカル北部、ベーリング海 - アラスカ湾周辺、南アメリカ西部 - 中部太平洋熱帯域
多雨
ブラジル北部、オーストラリア中部・南西部
少雨
特に見られない
エルニーニョ現象が発生した際には、東太平洋赤道域の海水温が平年に比べて1 - 2°C前後上昇する。時に大幅な上昇を示すこともあり、1997年 - 1998年にかけて発生した20世紀最大規模のエルニーニョでは、エルニーニョ監視海域において最大で3.6°C上昇した。
エルニーニョに伴う海水温の変化はまずその海域の大気の温度に影響を及ぼし、それが気圧変化となって現れ大気の流れを変えて、天候を変えてという具合にして世界中に波及する。大気と海洋が密接に関連して発生する現象を大気・海洋相互作用、ある地点の気圧や温度などが遠隔地間で協調しながら変化する現象をテレコネクションという。
具体的には海水温の「西低東高」が気温の「西低東高」、さらには気圧の「西高東低」を引き起こすことでウォーカー循環と呼ばれる従来の赤道付近の大気の循環を変化させてしまう。これがロスビー波の伝播、赤道偏東風ジェット気流や亜熱帯ジェット気流(Js)の流路変化などによってドミノ式に低緯度・中緯度・高緯度へと波及し特有の気圧の変動を起こす。気圧の変化は湿・乾・暖・寒さまざまな性質を持った各地の大気の流れを変化させ、通常とは異なる大気の流れによって異常気象が起こる。
中緯度の日本においても夏は梅雨が長引き冷夏、冬は西高東低の気圧配置が安定せず暖冬となる傾向がある。
ラニーニャ現象(スペイン語: La Niña)は、エルニーニョ現象と逆に東太平洋の赤道付近で海水温が低下する現象。
ラニーニャはスペイン語で「女の子」の意味である。「エルニーニョ(El Niño)」の反対ということで「アンチエルニーニョ(Anti-El Niño)」と呼ばれていたこともあるが「反キリスト者」の意味にもとれるため、男の子の反対で「女の子(La Niña)」と呼ばれるようになった。
東太平洋赤道域は平年でも、同じ赤道域の西太平洋や大西洋などに比べて海水温は低い。ラニーニャの時は、東太平洋赤道域で冷たい海水の湧昇が強くなって水温が低下するとともに、サーモクライン(水温躍層)の浅い冷水海域が赤道に沿って西に拡大し、東西の温度差がさらに大きくなる。
エルニーニョと同様に、世界中に波及して異常気象の原因となる。その性質上、エルニーニョ時と正反対の異常気象になる場合がある。例えば、エルニーニョで大雨となるアマゾンではラニーニャの時は少雨・干ばつとなる。これは発生域である太平洋赤道域では顕著だが、そのほかの地域では当てはまらない場合も多い。エルニーニョが終息した反動で発生するケースもある。
エルニーニョとラニーニャは表と裏の関係はあるものの、いくつかの違いがある。それは以下の通りである。
力学的なメカニズムにより、ラニーニャによる海水温の低下はエルニーニョによる海水温の上昇ほど強くならない。
エルニーニョの次の年にはラニーニャが現れることが多いのに対し、ラニーニャは長期に渡って(2 - 3年)持続することが多い。