一個地區的氣溫高于周圍地區的現象。用兩個代表性測點的氣溫差值(即熱島強度)表示。主要有兩種：城市熱島效應和青藏高原熱島效應。
　 　 英文名稱：Urban Heat Island Effect, 簡稱UHI（而非熱導效應）
　 　 城市人口密集、工廠及車輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建筑結構及下墊面特性的綜合影響等是其產生的主要原因。熱島強度有明顯的日變化和季節變化。日變化表現為夜晚強、白天弱，最大值出現在晴朗無風的夜晚，上海觀測到的最大熱島強度達6℃以上。季節分布還與城市特點和氣候條件有關，北京是冬季最強，夏季最弱，春秋居中，上海和廣州以10月最強。年均氣溫的城市差值約1℃左右，如北京為0.7～1.0℃，上海為0.5～1.4℃，洛杉磯為0.5～1.5℃。城市熱島可影響近地層溫度層結，并達到一定高度。城市全天以不穩定層結為主，而鄉村夜晚多逆溫。水平溫差的存在使城市暖空氣上升，到一定高度向四周輻散，而附近鄉村氣流下沉，并沿地面向城市輻合，形成熱島環流，稱為“鄉村風”，這種流場在夜間尤為明顯。城市熱島還在一定程度上影響城市空氣濕度、云量和降水。對植物的影響則表現為提早發芽和開花、推遲落葉和休眠。
　 　 城市熱島效應是城市氣候中典型的特征之一。它是城市氣溫比郊區氣溫高的現象。城市熱島的形成一方面是在現代化大城市中，人們的日常生活所發出的熱量；另一方面，城市中建筑群密集，瀝青和水泥路面比郊區的土壤、植被具有更小的函授比熱容(可吸收更多的熱量)，并且反射率小，吸收率大，使得城市白天吸收儲存太陽能比郊區多，夜晚城市降溫緩慢仍比郊區氣溫高。城市熱島是以市中心為熱島中心，有一股較強的暖氣流在此上升，而郊外上空為相對冷的空氣下沉，這樣便形成了城郊環流，空氣中的各種污染物在這種局地環流的作用下，聚集在城市上空，如果沒有很強的冷空氣，城市空氣污染將加重，人類生存的環境被破壞，導致人類發生各種疾病，甚至造成死亡。
　 　 熱島是由于人們改變城市地表而引起小氣候變化的綜合現象，是城市氣候最明顯的特征之一。由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區的土壤、植被具有更大的熱容量和吸熱率，使得城市地區儲存了較多的熱量，并向四周和大氣中大量輻射，造成了同一時間城區氣溫普遍高于周圍的郊區氣溫，高溫的城區處于低溫的郊區包圍之中，如同汪洋大海中的島嶼，人們把這種現象稱之為城市熱島效應。
　 　 大城市散發的熱量可以達到所接收的太陽能的2/5.從而使城市的溫度升高，這就是常說的熱島效應。
　 　 氣候條件是造成城市熱島效應的外部因素，而城市化才是熱島形成的內因。一般認為熱島成因有三：
　 　 一是城市與郊區地表面性質不同，熱力性質差異較大。城區反射率小，吸收熱量多，蒸發耗熱少，熱量傳導較快，而輻射散失熱量較慢，郊區恰相反
　 　 二是城區排放的人為熱量比郊區大
　 　 三是城區大氣污染物濃度大，氣溶膠微粒多，在一定程度上起了保溫作用。
　 　 大氣污染在城市熱島效應中起著相當復雜特殊的作用。來自工業生產、交通運輸以及日常生活中的大氣污染物在城區濃度特別大，它像一張厚厚的毯子覆蓋在城市上空，白天它大大地削弱了太陽直接輻射，城區升溫減緩，有時可在城市產生“冷島”效應。夜間它將大大減少城區地表有效長波輻射所造成的熱量損耗，起到保溫作用，使城市比郊區“冷卻”得慢，形成夜間熱島現象。