厄尔尼诺在气象学中的使用起源于秘鲁和厄瓜多尔。在秘鲁和厄瓜多尔海岸，每年从圣诞节起至第二年3月份，都会发生季节性的沿岸海水水温升高的现象，3月份以后，暖流消失，水温逐渐降低。当地称这种现象为厄尔尼诺，西班牙语的意思为“圣婴”，即圣诞节时诞生的男孩。这种现象已有几千年的历史了，但是从19世纪初才开始有记载。现在所说的厄尔尼诺现象是指数年发生一次的海水增温现象向西扩展，整个赤道东太平洋海面温度升高的现象。
厄尔尼诺现象发生时，由于海温的异常升高，导致海洋上空大气层气温升高，破坏了大气环流的原来正常热量、水汽等分布的动态平衡。这一海气变化往往伴随着出现全球范围的灾害性天气：该冷不冷，该热不热，该天晴的地方洪涝成灾，该下雨的地方却烈日炎炎焦土遍地。一般来说，当厄尔尼诺现象出现时，赤道太平洋中东部地区的降雨量会大大增加，造成洪涝灾害，而澳大利亚和印度尼西亚等太平洋西部地区则干旱无雨。
在20世纪60年代，很多科学家都认为厄尔尼诺是区域性问题，它主要影响太平洋东部的南美沿海地区和太平洋中部的澳大利亚沿海地区。然而20世纪80年代以后，通过气象卫星的观测发现，厄尔尼诺在世界很多地方都出现。由于海水表面温度平均每升高1℃，就会使海水上空的大气温度升高6℃，造成大气环流异常，严重地影响世界各地的气候。所以每当厄尔尼诺现象发生时，世界上很多地方都会发生诸如冷夏、暖冬、干旱、暴雨等异常气候。
1982～1983年，东太平洋赤道海域的海表面温度持续高于正常温度，引起了全球气候异常。全球一部分地区发生了几十年甚至几百年不遇的严重旱灾，而另一部分地区却遭受了多年未遇的暴雨和洪水。台风、冰雹、雪灾、冻害、龙卷风等灾害也在全球各地频频发生，造成的直接经济损失达200亿美元。这是20世纪最严重的厄尔尼诺现象。
厄尔尼诺现象一般每隔2～7年出现一次。但是，20世纪90年代后，这种现象却出现得越来越频繁了。不仅如此，随周期缩短而来的，是厄尔尼诺现象滞留时间的延长。这一现象引起了科学家的注意，虽然对厄尔尼诺现象的探索还在进行中，但科学家们普遍认为，厄尔尼诺现象的频频发生与地球气候变暖有关，其变化的迹象表明，厄尔尼诺现象并不仅仅是天灾。
与厄尔尼诺现象相反，海面水温低于往年的现象被称为拉尼娜现象。由于拉尼娜现象正好与厄尔尼诺现象相反，所以又被称为反厄尔尼诺现象。拉尼娜现象一般紧随在厄尔尼诺现象之后出现，一般认为是由于厄尔尼诺现象造成的庞大的冷水区域在东太平洋浮出水面后形成的，是大自然修正厄尔尼诺现象造成的气候失衡的一种方式。拉尼娜现象的出现也是全球气候系统异常的一个强烈信号。这种海洋热状况的异常会对热带大气环流造成很大影响，从而导致全球气候的失常。
拉尼娜现象也是每隔几年出现一次，是东太平洋沿着赤道酝酿出的不正常低温气流，导致气候异常。其发生频率比厄尔尼诺现象低，比较典型的一次较强拉尼娜现象发生在1988～1989年间。1988年夏，北美的大干旱烤焦了从加利福尼亚到佐治亚的大片土地，使谷物收成减产了1/3。美国西部森林火灾不断，著名的黄石国家公园一度被大火所吞。随后飓风又从加勒比海上空呼啸而过，侵害多数的中美洲国家，仅尼加拉瓜一国的损失就达数百万美元，致使500多人死亡，成千上万的人无家可归。另外，1998年5月厄尔尼诺现象才告结束，全球气候尚未恢复正常，拉尼娜现象又出来为患。令不少地方出现严寒、冬暖、风雪、干旱和暴雨等灾害。
从世界范围来看，拉尼娜现象在南部非洲引起暴风雨和洪灾，在肯尼亚和坦桑尼亚引起干旱，在菲律宾和印度尼西亚酿成洪灾，在南美洲的南部地区则是异常的干燥少雨天气，与厄尔尼诺引起的现象正好相反。
厄尔尼诺现象与拉尼娜现象的区别