이산화탄소 등의 온실가스가 태양으로부터 지구에 들어오는 짧은 파장의 태양 복사에너지는 통과시키는 반면 지구로부터 나가려는 긴 파장의 복사에너지는 흡수하여지구 대기의 온도를 상승시키는 작용을 말한다. 지구온난화를 일으키는 온실가스는 이산화탄소(CO₂), 메탄(CH₄), 아산화질소(N₂O), 프레온 (CFC), 오존(O₃) 등 이있다. 이산화탄소는 인위적으로 배출되는 전체 온실가스의 약 60%를 차지한다.

적도 동태평양 엘니뇨 감시 구역에서 관측된 지난 50년간의 해수면 온도 변화를 살펴보면 1977년을 기점으로 엘니뇨 발생 양상이 달라진 것을 알 수 있다. 1977년 전에는 엘니뇨와 라니냐가 주기적으로 발생하였고, 엘니뇨보다는 라니냐가 더 강했었으나, 이후에는 라니냐 발생이 현격히 줄어든 반면 엘니뇨 발생이 빈번해졌으며, 엘니뇨의 강도 또한 강해졌다.

최근 100년간의 기후변화를 조사해 보면 그 변화폭이 점점 커지는 경향이며, 가뭄이나 홍수 등의 극단적인 기후 형태가 빈번해지고 있다. 1977년 이후에 나타난 엘니뇨들은 그 이전에 나타났었던 엘니뇨들보다 더 강한 경향을 보이고 있어 이제 엘니뇨도 지구온난화의 영향을 받아 변질되고 있는 것이 아닌가 하는 의구심을 더욱 북돋우고 있다.

뿐만 아니라 지구 온도가 상승하게 되면 엘니뇨현상이 더 빈번해질 것이며, 이로 인해 지역에 따라 가뭄과 홍수가 극심해지고 해수면이 상승할 것이라고 기상학자들은 경고하고 있다.