現(xiàn)代化城市總是與密集的高樓大廈、廣布的公用設(shè)施、林立的煙囪和縱橫交錯的柏油街道相聯(lián)系。這樣的結(jié)構(gòu)多半導熱性好，受熱傳熱快。白天，在太陽的輻射下，結(jié)構(gòu)面很快升溫，滾燙的路面、墻壁、屋頂把高溫很快傳給大氣；日落后，加熱的地面、建筑物仍緩慢地向市區(qū)空氣中播散熱量。此外，人口密集、耗能集中、排熱量大，也使氣溫上升。因而，市區(qū)的氣溫常常明顯高于郊區(qū)。眾多的城市猶如一個個“熱島”，散布在廣闊的大地上。據(jù)世界上20多個城市的統(tǒng)計，城市的年平均氣溫比郊區(qū)高0.3～1.8℃。例如，北京和南京市內(nèi)的氣溫都比郊區(qū)高0.7℃；貴陽則高0.4～0.5℃；杭州高0.4℃。每到夏季，城市氣溫升得更高。1963年的一次實測，證明杭州市內(nèi)官巷的氣溫比近郊的杭州大學高3.2℃，比蘇堤高3.9℃。

城市“熱島”氣候是一種利少弊多的現(xiàn)象。市區(qū)溫度高，周圍地區(qū)的冷空氣就會向市區(qū)匯流，結(jié)果把郊區(qū)工廠的煙塵和由市區(qū)擴散到郊區(qū)的污染物又重聚集到市區(qū)上空，久久不能消散。對于諸如我國長江流域的城市來說，“熱島”氣候使夏季的市區(qū)更加悶熱難耐，嚴重影響人們的工作效率和身體健康。

在城市環(huán)境中，除了溫度升高之外，濕度也比郊區(qū)低。堅硬的路面、屋頂，不易存水，良好的排水系統(tǒng)又將雨水很快排定，因而市區(qū)的蒸發(fā)量大為減少，空氣要比周圍地區(qū)干燥。據(jù)歐洲的一些城市調(diào)查，其相對濕度比郊區(qū)低4%～6%。我國南京城內(nèi)的相對濕度比郊區(qū)低3%，杭州低6%，貴陽低4%。在炎夏季節(jié)，最大相對濕度甚至達28%。隨著城市的擴大和“熱島”氣候的強化，城市不僅熱，而且越來越干燥，逐漸成為不適于人生活的地方。

城市特殊氣候的形成與空氣污染亦有很大關(guān)系。城市上空煙塵的增加，不僅使太陽輻射減弱，而且在有煙塵時，空氣中凝集水氣的“凝結(jié)核”大大增多，容易形成霧。英國倫敦在1871～1910年內(nèi)，人口增長了200萬，霧日隨著增加46%。南京市內(nèi)年平均霧日也比郊區(qū)多32%，尤其在冬季較多80%以上。此外，露還招致云和雨的形成，從而陰天增多晴天減少。據(jù)統(tǒng)計，匈牙利的布達佩斯從1861年起，隨著城市的不斷發(fā)展，年平均晴天日數(shù)減少18天，陰天日數(shù)則增加41天。