Een stad dat fungeert als hitte eiland, we noemen het ook wel een stedelijk hitte-eiland. Dit doet fenomeen doet zich vooral voor tijdens lange warmere periodes, bijvoorbeeld tijdens een hittegolf. Ook gedurende nachten is het dan veel warmer in de stad dan in de buitengebieden. Er zijn meerdere oorzaken die tot een hitte-eiland leiden.

Verharding ondergrond: Steden bestaan voornamelijk uit stenen, beton en asfalt. Dergelijk materialen absorberen makkelijk warmte en houden die warmte vast. In de nacht als de temperatuur daalt, geven deze materialen juist de warmte weer af waardoor in de stad hogere temperaturen zijn vergeleken met omliggende groene gebieden.

Gebrek aan groen:  Groene plekken, zoals parken, bomen en tuinen zorgen ervoor dat de omgeving koeler wordt. Dit komt door evapotranspiratie. Bij dit proces halen planten water uit de grond en geven waterdamp af. In steden is vaak een gebrek aan groen.

Energieverbruik en uitstoot: Het intensieve gebruik van energie in steden, zoals airconditioners, voertuigen en industriële activiteiten, genereert warmte. Dit verhoogt de temperatuur in stedelijke gebieden verder.

Geometrie van de stad: Hoge gebouwen kunnen warmte vasthouden en verhinderen dat deze 's nachts ontsnapt. Deze 'urban canyons' kunnen het warmte-eiland effect versterken door de luchtcirculatie te beperken. Dit effect is ook merkbaar in smalle straatjes en steegjes.

Luchtvervuiling: Steden hebben vaak hogere niveaus van luchtvervuiling (smog), die kan fungeren als een isolerende laag en warmte vasthouden. Dit fenomeen, bekend als het 'luchtvervuilingsdeken', draagt ook bij aan hogere temperaturen.

Terwijl airco's binnenshuis een koele omgeving creëren, verplaatsen ze de warmte naar buiten, waardoor de temperatuur in de directe omgeving stijgt. Dit proces, bekend als warmte-afvoer, versterkt het hitte-eiland effect in stedelijke gebieden. Bovendien verhogen airco's het energieverbruik, wat leidt tot meer uitstoot van broeikasgassen door elektriciteitscentrales, verder bijdragend aan klimaatverandering en luchtvervuiling. Het resultaat is een vicieuze cirkel: hogere buitentemperaturen leiden tot meer gebruik van airco's, wat op zijn beurt de stedelijke omgeving nog verder opwarmt.

In hete perioden zal een hitte-eiland effect negatieve gevolgen hebben. Denk aan hogere energiekosten voor koelende apparatuur, maar ook een toenemende kans op gezondheidsproblemen zoals, hittestress, uitdroging, hitteberoerte en hartaandoeningen. Daarbij is de luchtkwaliteit is ook vaak matig als gevolg van smog hetgeen voor mensen met ademhalingsproblemen ernstige gevolgen kan hebben.

In steden is zich steeds meer bewust van de problemen die de hitte kan veroorzaken. Veel steden houden met nieuwbouw en inrichting van de steden met bijvoorbeeld het aanleggen van groene daken en muren. Ook wordt de aanplant van meer groen steeds belangrijker. De stedelijke vegetatie kan zorgen voor schaduw en verkoeling. 

Ook het gebruik van lichtgekleurde en reflecterende bouwmaterialen kan helpen om warmte terug te kaatsen in plaats van deze te absorberen. Ook wordt er steeds meer in nieuwe plannen rekening gehouden met meer open ruimtes in de stad om betere luchtcirculatie en warmteafvoer te bevorderen.