عندما تنخفض درجة حرارة وسط وشرق المحيط الهادئ الاستوائي عن المعدل الطبيعي، ينتج عن ذلك ظاهرة لا نينا. وتدفع الرياح التجارية الأقوى من المعتاد المياه السطحية الدافئة غربًا، مما يعزز صعود المياه الباردة على طول خط الاستواء وساحل أمريكا الجنوبية.

يؤدي انخفاض درجة حرارة المحيط إلى تغيير حركة الغلاف الجوي. فغالباً ما تزداد كمية الأمطار فوق إندونيسيا وشمال أستراليا، بينما يزداد احتمال حدوث الجفاف على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية. وفي أمريكا الشمالية، غالباً ما تجلب ظاهرة لا نينا في فصل الشتاء ظروفاً أكثر برودة في الشمال وطقساً أكثر جفافاً في جنوب الولايات المتحدة.

تستمر ظاهرة لا نينا عادةً من سنة إلى ثلاث سنوات، وتتناوب مع ظاهرة إل نينيو وظروف مناخية محايدة. وتتأثر قطاعات مصايد الأسماك والزراعة وإدارة المياه بتوقعات حدوث لا نينا. وتميل درجات الحرارة العالمية إلى الانخفاض الطفيف خلال لا نينا، على الرغم من استمرار اتجاه الاحترار على المدى الطويل.

توفر مراقبة درجات حرارة سطح البحر مؤشراً مبكراً على الأحداث المتطورة.