赤道逆流的成因主要是由於赤道兩側吹向赤道的東北信風和東南信風，驅動赤道南北兩側的海水由東向西流動。具體來說：
北赤道暖流：位於赤道以北，受東北信風的影響，海水向西流動。
南赤道暖流：位於赤道以南，受東南信風的影響，海水向西流動。
當這些海水到達大洋西岸時，受陸地阻擋，其中一部分回頭向東形成赤道逆流；而大部分則受地轉偏向力的影響，沿海岸向較高的緯度流去，至中緯地區受西風吹動形成西風漂流。當它們到達大洋東岸時，一部分沿大陸西岸折向低緯，成為赤道暖流的補償流；另一部分沿大陸西岸折向高緯，構成極地環流。
此外，赤道逆流的位置與赤道無風帶一致，偏於赤道以北，信風流不對稱於赤道這一事實，也是赤道逆流產生的原因。
除了印度洋以外的大洋，赤道逆流夏季強，冬季弱。夏季由於南北溫差小，信風風速小，南北赤道暖流弱，加之西南季風的吹拂，使得赤道逆流相對較強。而印度洋上的赤道逆流冬季強，夏季弱，由於冬季索馬利亞暖流帶領著北部的海水流向大洋西側，使印度洋西側海水平面更高，同印度洋東側海水平面高差更大，使得此處的赤道逆流更強。