科學家對此一直眾說紛紜，一般認為，厄爾尼諾現象是太平洋赤道帶大範圍內海洋與大氣相互作用失去平衡而產生的一種氣候現象。在東南信風的作用下，南半球太平洋大範圍內海水被風吹起，向西北方向流動，致使澳洲附近洋麵比南美洲西部洋麵水位高出大約0.5米。當這種作用達到一定程度後，海水就會向相反方向流動。反方向流動的這一洋流是一股暖流，即厄爾尼諾暖流。 在探索厄爾尼諾現象形成機理的過程中，科學家們發現了這樣的巧合：20世紀20年代至50年代，是火山活動的低潮期，也是世界大洋厄爾尼諾現象次數較少、強度較弱的時期。 20世紀50年代以後，世界各地的火山活動進入了活躍期，與此同時，大洋上厄爾尼諾現象次數也相應增多，而且表現十分強烈。根據近百年的資料統計，75%左右的厄爾尼諾現象是在強火山爆發後一年半到兩年間發生的。這種現象引起了科學家的特別關注，有科學家就提出，是海底火山爆發造成了厄爾尼諾暖流。 近年來更多的研究發現，厄爾尼諾事件的發生與地球自轉速度的變化有關，自20世紀50年代以來，地球自轉速度破壞了過去10年尺度的平均加速度分佈，一反常態呈4年至5年的波動變化，一些較強的厄爾尼諾年平均發生在地球自轉速度發生重大轉折年裡，特別是自轉變慢的年份。 地轉速率短期變化與赤道東太平洋海溫變化呈反相關，即地轉速率短期加速時，赤道東太平洋海溫降低；反之，地轉速率短期減慢時，赤道東太平洋海溫升高。這表明，地球自轉減慢可能是形成厄爾尼諾現象的主要原因。