Cuando el Pacífico tropical central y oriental se enfría por debajo del promedio, el fenómeno resultante es La Niña. Los vientos alisios, más fuertes de lo normal, empujan las aguas superficiales cálidas hacia el oeste e intensifican el afloramiento de aguas frías a lo largo del ecuador y la costa sudamericana.

El enfriamiento del océano altera la circulación atmosférica. Las precipitaciones suelen aumentar en Indonesia y el norte de Australia, mientras que la sequía se vuelve más probable en la costa oeste de Sudamérica. En Norteamérica, los inviernos de La Niña suelen traer consigo temperaturas más frías al norte y un clima más seco en el sur de Estados Unidos.

Los episodios de La Niña suelen durar de uno a tres años y se alternan con El Niño y periodos neutros. La pesca, la agricultura y la gestión del agua se ven influenciadas por la previsión de un año de La Niña. Las temperaturas medias globales tienden a ser ligeramente más bajas durante La Niña, aunque la tendencia al calentamiento a largo plazo persiste.

El monitoreo de las temperaturas de la superficie del mar proporciona una indicación temprana de los fenómenos que se están desarrollando.