Az 1816-os évet a nyár nélküli évnek nevezik a súlyos éghajlati rendellenességek miatt, amelyek miatt a globális átlaghőmérséklet 0,4–0,7 °C-kal csökkent. A nyári hőmérséklet Európában az 1766 és 2000 közötti évek leghidegebbje volt. Ez jelentős élelmiszerhiányhoz vezetett az északi féltekén.

A bizonyítékok arra utalnak, hogy az anomália túlnyomórészt egy vulkanikus tél esemény volt, amelyet a Tambora-hegy 1815-ös áprilisi hatalmas kitörése okozott a Holland Kelet-Indiában (ma Indonézia néven ismert). Ez a kitörés volt a legnagyobb az elmúlt 1300 évben (az 536-os, bizánci feljegyzésekből is ismert vulkáni telet okozó, Földünk valamelyik, nem pontosan beazonosított vulkánjának feltételezett kitörése után), és talán súlyosbította a Fülöp-szigeteki Mayon tűzhányó 1814-es kitörése.

A nyár nélküli év mezőgazdasági katasztrófa volt. John D. Post történész ezt "a nyugati világ legutóbbi nagy megélhetési válságának" nevezte. Az 1816-os éghajlati eltérések Új-Anglia nagy részén, Atlanti-Kanadában és Nyugat-Európa egyes részein voltak a legnagyobb hatással.

Kínában hatalmas éhínség volt. Az árvizek sok megmaradt termést elpusztítottak. A monszunszezon megszakadt, ami hatalmas árvizeket eredményezett a Jangce-völgyben. A jelenleg Hejlungcsiangban található Suangcsengben arról számoltak be, hogy a fagyok tönkretették a mezőket, és ennek következtében a sorkatonák elhagyták a szolgálatot. Nyári havazást vagy más módon vegyes csapadékot jelentettek Csianghszi és Anhui különböző helyein, az északi szélesség 30° körül. A trópusi éghajlatú Tajvanon Hszincsuban és Miaoliban havat, Csanghuában pedig fagyot jelentettek.

Indiában a késleltetett nyári monszun késői özönvízszerű esőzéseket okozott, ami súlyosbította a kolera terjedését a bengáli Gangesz melletti régióból egészen Moszkváig.

Japánban, amely az 1782–1788-as, hideg időjárás okozta nagy tenmei éhínség után óvatos volt, a hideg megrongálta a termést, de nem jelentettek terméskiesést, és nem volt káros hatás a lakosságra.

Az eltérő eseményekről ma általában úgy gondolják, hogy az 1815. április 5–15-i az indonéziai Sumbawa szigetén található Mount Tambora vulkán kitörése miatt következtek be. A kitörés vulkánkitörési indexe (VEI) 7-es volt, ez egy hatalmas esemény, amely során a tűzhányó legalább 100 km3 anyagot lövellt ki. Ez volt a világ legnagyobb vulkánkitörése a történelmi idők során, összehasonlítható a minószi kitöréssel az ie 2. évezredben, a Taupói-tó Hatepe kitörésével i.sz. 180 körül, a Pektu-hegy kitörésével i.sz. 946-ban és a Szamalasz-hegy 1257-es kitörésével.

Más nagy vulkánkitörések (legalább 4-es VEI-vel) ebben az időben a következők voltak:

1808, az 1808-as rejtélyes kitörés (VEI 6) a Csendes-óceán délnyugati részén

1812, La Soufrière Saint Vincent és a Grenadine-szigeteken a karibi-térségben

1812, Awu a Sangihe-szigeteken, Indonéziában

1813, Szuvanoszedzsima a Rjúkjú-szigeteken, Japánban

1814, Mayon a Fülöp-szigeteken

Ezek a kitörések jelentős mennyiségű légköri port halmoztak fel. Ahogy az egy hatalmas vulkánkitörés után szokásos, a hőmérséklet világszerte csökkent, mivel kevesebb napfény haladt át a sztratoszférán.

A Berkeley Earth Surface Temperature 2012-es elemzése szerint az 1815-ös Tambora kitörés átmenetileg, mintegy 1 °C-kal csökkentette a Föld átlagos szárazföldi hőmérsékletét. Kisebb hőmérséklet-csökkenést az 1812–1814-es kitörések során már észleltek.

A Föld már a 14. században kezdődött, évszázadok óta tartó globális lehűlés időszakában volt. A ma kis jégkorszakként emlegetett időszak már jelentős mezőgazdasági nehézségeket okozott Európában. A kis jégkorszak meglévő lehűlését súlyosbította a Tambora kitörése, amely a kis jégkorszak vége felé következett be.

Ez az időszak a Dalton-minimum idejére esett (egy viszonylag alacsony naptevékenység időszaka), különösen a 6. napciklusban, amely 1810 decemberétől 1823 májusáig tartott. Különösen 1816 májusában volt a legalacsonyabb napfoltszám (0,1) az efféle naptevékenység nyilvántartások léte óta. A napsugárzás hiányát ebben az időszakban súlyosbította a vulkáni por okozta légköri átlátszatlanság.

A sorozatos vulkánkitörések következtében a termés több éven át rossz volt; a végső csapás 1815-ben a Tambora kitörése volt. Európa, amely még mindig lábadozott a napóleoni háborúkból, élelmiszerhiányban szenvedett. Különösen az elszegényedettek szenvedtek ebben az időben. Az alacsony hőmérséklet és a heves esőzések sikertelen betakarítást eredményeztek Nagy-Britanniában és Írországban. Walesben a családok nagy távolságokat tettek meg élelemért könyörögve. Éhínség uralkodott Észak- és Délnyugat-Írországban, miután a búza-, zab- és burgonyabetakarítás kudarcot vallott. Németországban súlyos volt a válság. Az élelmiszerárak Európa-szerte meredeken emelkedtek. A gondok okát nem ismerve, az éhezők tüntettek a gabonapiacok és pékségek előtt. Később zavargások, gyújtogatások és fosztogatások zajlottak számos európai városban. Egyes esetekben a zavargók „Kenyér vagy vér” feliratú zászlókat vittek magukkal. Bár a zavargások gyakoriak voltak az éhség idején, az 1816-os és 1817-es élelmiszer-lázadások voltak a legdurvábban erőszakos események a francia forradalom óta. Ez volt a 19. századi kontinentális Európa legrosszabb éhínsége.

1816 és 1819 között jelentős tífuszjárványok fordultak elő Európa egyes részein, így Írországban, Olaszországban, Svájcban és Skóciában, amelyeket a nyár nélküli év okozta alultápláltság és éhínség váltott ki. Több mint 65 000 ember halt meg, amikor a betegség Írországból továbbterjedt Nagy-Britanniába.

A hosszú ideje fennálló közép-angliai hőmérséklet mérés a 11. leghidegebb évet jelentette 1659 óta, valamint a 3. leghidegebb nyarat és a leghidegebb júliust is. Hatalmas viharokat és abnormális esőzéseket, valamint Európa fő folyóinak (beleértve a Rajnát) árvizeit is az eseménynek tulajdonítják, csakúgy, mint az augusztusi fagyot. A légkörbe kerülő vulkáni hamu hatására Magyarországon barna hó esett. Olaszország északi és észak-középső régiója is hasonlót tapasztalt, egész évben vörös hó esett.

A hatások széles körben elterjedtek, és a télnél tovább tartottak. Svájc nyugati részén 1816 és 1817 nyara olyan hideg volt, hogy jégtorlasz alakult ki a Giétro-gleccser egyik nyelve alatt, a Val de Bagnesben. Annak ellenére, hogy Ignaz Venetz mérnök igyekezett lecsapolni a növekvő tavat, a jéggát 1818 júniusában katasztrofálisan összeomlott, 40 ember halálát okozva.

1816 tavaszán és nyarán tartós „száraz köd” volt megfigyelhető az Egyesült Államok keleti részének egyes részein. A köd kivörösítette és tompította a napfényt, úgy, hogy szabad szemmel is láthatóak voltak a napfoltok. Sem szél, sem csapadék nem oszlatta el a „ködöt”. „Sztratoszférikus szulfát aeroszol fátyolként” jellemezték.

Az időjárás önmagában nem okozott nehézséget azoknak, akik hozzászoktak a hosszú télhez. Az időjárás hatása nehézségeket okozott viszont a termésre, így az élelmiszer- és tűzifaellátásra. A következmények leginkább a magasabban fekvő területeken voltak érezhetőek, ahol már jó években is nehéz volt a gazdálkodás. 1816 májusában a fagy elpusztította a legtöbb termést Massachusetts, New Hampshire és Vermont magasabban fekvő részein, valamint New York állam felső részén. Június 6-án hó esett Albanyban (New York állam) és Dennysville-ben, Maine államban. A New Jersey állambeli Cape May-ben június végén öt egymást követő éjszaka fagyot jelentettek, amely kiterjedt károkat okozott a termésben. New England is jelentős következményeket tapasztalt a Tambora kitörése miatt. Bár a gyümölcsök és zöldségek megmaradtak, a kukorica olyan rosszul érett, hogy legfeljebb egynegyede volt felhasználható élelmiszerként. A penészes és éretlen termés még állati takarmányozásra sem volt alkalmas. Az Új-Angliában, Kanadában és Európa egyes részein bekövetkezett terméskiesések miatt számos alapvető élelmiszer ára is meredeken emelkedett. Kanadában Quebecben elfogyott a kenyér és a tej, az újskóciaiak pedig azon kapták magukat, hogy táplálékként takarmánynövényeket főznek.

Sokan kommentálták a jelenséget. Sarah Snell Bryant, a Massachusetts állambeli Cummingtonból, ezt írta naplójába: "Az időjárás visszafelé megy."

Nicholas Bennet 1816 májusában azt írta a New Lebanon (New York állam) melletti Shaker egyháznál, hogy „minden megfagyott”, a dombok pedig „kietlenek, mint a tél”. Májusban szinte minden nap fagypont alá süllyedt a hőmérséklet. Június 9-én megfagyott a talaj. Június 12-én a Shakereknek újra kellett vetniük a hideg által tönkretett növényeket. Július 7-én olyan hideg volt, hogy minden megállt a növekedésben. A Berkshire-hegységben augusztus 23-án ismét fagy volt, akárcsak az USA északkeleti felső részének nagy részén.

Egy massachusettsi történész így foglalta össze a katasztrófát:

„Súlyos fagyok minden hónapban előfordultak; Június 7-én és 8-án leesett a hó, és olyan hideg volt, hogy levágták a termést, még a gyökerek is megfagytak... Kora ősszel, amikor a kukorica tejes-érési állapotában volt, olyan alaposan megfagyott, hogy be sem ért, és alig érte meg a betakarítás. Kevés volt a kenyér, az árak magasak voltak, a szegényebb rétegek pedig gyakran szűkösen éltek. Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a nagynyugat magtárait akkor még nem nyitotta meg előttünk a vasúti közlekedés, és az emberek kénytelenek voltak saját erőforrásaikra vagy a közvetlen környezetükben élő többi emberre támaszkodni.”

Júliusban és augusztusban befagyott tavak és folyók jege volt megfigyelhető délen egészen Pennsylvania északnyugati részéig. Augusztus 20-án és 21-én fagyot jelentettek délen egészen Virginiáig. Gyakoriak voltak a gyors, drámai hőmérséklet-ingadozások, a hőmérséklet néha a normál vagy a normális feletti nyári hőmérsékletről, akár 35 °C-ról is órákon belül visszaállt fagyközeli hőmérsékletre. Thomas Jefferson, aki visszavonult az elnöki poszttól és Monticelloban gazdálkodott, terméskiesést szenvedett el, ami miatt még inkább eladósodott. Szeptember 13-án egy virginiai újság arról számolt be, hogy a kukoricatermésben feles-kétharmados hiány lesz, és panaszkodott, hogy „a hideg és a szárazság lemetszette a remény bimbóit”. Egy norfolki, virginiai újság a következőkről számolt be:

„Most július közepe van, és még nem volt meg az, amit rendesen nyárnak lehetne nevezni. A keleti szelek már közel három hónapja uralkodtak... a nap ezalatt általában elhomályosodott, és az eget felhők borították; a levegő nyirkos és kellemetlen volt, és gyakran annyira hűvös, hogy a kandalló környéke kívánatos menedékké vált.”

A regionális gazdálkodóknak sikerült bizonyos terményeket beérlelni, de a kukorica és más gabona ára drámaian emelkedett. A zab ára például az 1815-ös kosarankénti 12 ¢-ről (3,40 USD/m3) (ma 1,78 USD-nak felel meg) 1816-ban kosarankénti 92¢-re (26 USD/m3) emelkedett (ma 14,69 USD). A terméskieséseket súlyosbította a nem megfelelő szállítási hálózat: kevés út vagy hajózható belföldi vízi út és a vasút hiánya miatt drága volt az élelmiszert importálni.

Magyarországhoz és Olaszországhoz hasonlóan Marylandben is barna, kékes és sárga havazás volt tapasztalható áprilisban és májusban a légkörben lévő vulkáni hamu miatt.

A légkörben magas vulkáni törmelékanyag-szint miatt a kitörés után pár évig köd lógott az égen, valamint gazdag vörös árnyalatokat figyeltek meg a naplementékben (ez a vulkánkitörések után gyakori). A történés előtti és utáni évek festményei megerősítik, hogy ezek a feltűnő vörösek nem voltak jelen a Tambora-vulkán kitörése előtt. Hasonlóképpen, az utána készült festmények hangulatosabb, sötétebb jeleneteket ábrázolnak, még a nap és a hold fényének színében is. A témák a reményteli és könnyed délutánoktól a vallás, az ipar és a kétségbeesés irányába tolódtak el. Ebben az időszakban sok festményt a romantikus festészeti stílus ihletett, ezért nagyon hatásosak voltak a festett jelenetek, így a tájképek hatékony "pillanatképeket" alkottak a kitörés előtti és utáni évekről. Caspar David Friedrich Tájkép szivárvánnyal (1810) és Két ember a tengernél (1817) című darabjai jól példázzák ezt a hangulatváltást.

Egy 2007-es tanulmány, amely 1500 és 1900 között, a figyelemre méltó vulkáni események idején készült festményeket elemezte, összefüggést talált a festményekhez felhasznált vörös mennyisége és a vulkáni tevékenység között. A légkör magas törmelékanyag-szintje szokatlanul látványos naplementékhez vezetett ebben az időszakban, ezt J. M. W. Turner festményei is megörökítik. Ez okozhatta a festményein uralkodó sárga árnyalatot, mint például a Chichester-csatorna, 1828 körül. Hasonló jelenségeket figyeltek meg a Krakatau 1883-as kitörése után, valamint az Egyesült Államok nyugati partján a Fülöp-szigeteki Pinatubo-hegy 1991-es kitörését követően.

A lovak etetéséhez szükséges zab hiánya inspirálhatta Karl Drais német feltalálót a ló nélküli szállítás új módjainak kutatására, ami a kétkerekű futógép, draizin vagy a velocipéd feltalálásához vezetett. Ez volt a modern kerékpár őse, és egy lépés a gépesített személyszállítás felé.