Wanneer de centrale en oostelijke tropische Stille Oceaan onder het gemiddelde afkoelt, ontstaat een La Niña-patroon. Sterkere passaatwinden dan normaal duwen warm oppervlaktewater westwaarts en versterken de opwelling van koud water langs de evenaar en de Zuid-Amerikaanse kust.

De koelere oceaan verandert de atmosferische circulatie. De regenval neemt vaak toe boven Indonesië en Noord-Australië, terwijl droogte waarschijnlijker wordt langs de westkust van Zuid-Amerika. In Noord-Amerika brengen La Niña-winters vaak koudere omstandigheden in het noorden en droger weer in het zuiden van de Verenigde Staten.

La Niña-periodes duren doorgaans één tot drie jaar en wisselen af ​​met El Niño en neutrale omstandigheden. Visserij, landbouw en waterbeheer reageren allemaal op de voorspelling van een La Niña-jaar. De gemiddelde wereldtemperatuur is tijdens een La Niña-periode doorgaans iets lager, hoewel de langetermijntrend van opwarming zich voortzet.

Het monitoren van de zeewateroppervlaktetemperatuur geeft een vroege indicatie van zich ontwikkelende gebeurtenissen.