太平洋由於面積廣闊，水體均勻，氣候有利於行星風系的形成，特別是南太平洋更為突出。北太平洋情況不同，東西兩岸差異懸殊，以俄羅斯東海岸的嚴冬和加拿大的不列顛哥倫比亞省溫和的冬季對比最為鮮明。信風帶位於東太平洋南北緯30°-40°之間的副熱帶高壓中心和赤道無風帶之間。中緯度地區、西風帶和極地東風帶輻合形成副極地低壓帶。兩個風帶氣溫、溼度相差懸殊，極地東風帶鋒面甚為猛烈，冬季尤為突出。西太平洋(北緯5°-25°)菲律賓以東、南海和東海洋麵上，夏秋之間，在高溫、高溼條件下產生超低壓中心，形成猛烈的熱帶風暴，即颱風。夏季亞洲大陸為低氣壓，北太平洋氣流向大陸運動，冬季情況完全相反，形成廣大的季風氣候區。北太平洋的海水溫度比南太平洋高，這是因為南太平洋水域更廣闊，並受南極地區冰山及冷水團的影響。信風帶的海水含鹽度比赤道地帶低。赤道附近含鹽度小於34；最北部海域含鹽度最低，小於32。太平洋的洋流在信風影響下自東向西運動，形成南、北赤道暖流。南、北赤道暖流之間的中軸線上產生相反的赤道逆流，從菲律賓東岸流向厄瓜多西岸。北赤道暖流在菲律賓附近轉北流向日本東面，為著名的黑潮；北赤道暖流的支流經對馬海峽進入日本海，稱對馬暖流。黑潮在東經160°附近轉向東流，稱北太平洋暖流。北太平洋暖流向東運動，到北美洲西海岸轉向南流，稱加利福尼亞寒流。這樣就形成了北太平洋環流。此外，白令海海流向南流，稱為堪察加寒流，又稱親潮，流向日本本州島東面，在北緯36°附近與黑潮相遇。南赤道暖流抵索羅門群島之後，向南流成為東澳暖流，折向東捲入西風漂流，至南美洲西面、南緯45°附近分為兩支，一支向東經德雷克海峽進入大西洋；另一支折向北流，即秘魯寒流。這樣形成南太平洋環流。

厄爾尼諾—南方濤動（ENSO）是地球上影響力最大的氣候變化；東太平洋厄爾尼諾與太平洋東部地區的洪水和太平洋西部地區的乾旱有關。太平洋東部海面溫度是判斷該地區厄爾尼諾的一個關鍵指標，但是各種關於海面溫度對於全球變暖的響應的模型無法達成統一，這也意味著全球變暖對於ENSO的影響依然不甚明確。此外，過去大部分研究評估的是特定地理區域的變化，因此所得結論不夠全面。

中國青島海洋科學與技術試點國家實驗室領軍科學家蔡文炬、實驗室主任委員會主任吳立新團隊及澳洲合作者等，研究了國際耦合模式比較計劃第五階段中的17個氣候模型，以評估在未來全球變暖場景下，太平洋東部厄爾尼諾現象的變化。

透過追蹤每一個模型的異常中心（溫度變化最極端的位置），研究人員發現幾乎所有模型（88%）都預測各自異常中心的海面溫度的波動幅度將變大。這對應的是在目前階段（1900年~1999年）和未來預測期（2000年~2099年）之間，太平洋東部厄爾尼諾海面溫度的變化幅度整體平均上升15%。

這一增幅意味著太平洋東部“強”厄爾尼諾事件（指海面溫度明顯異常）的數量將增加。作者表示，有鑑於此，人們應該預期未來將有更多極端天氣事件發生 。