A városi hősziget a nagyvárosokban bekövetkező mikroklimatikus jelenség. Azt jelenti, hogy beépített városi területen a hőmérséklet határozottan magasabb, mint a várost körülvevő külvárosi és vidéki területeken. Ez különösen nyáron veszi igénybe a városi emberek szervezetét.

A városi hősziget jelenségének az az oka, hogy a beton, a panel, a tégla vagy a bitumen a természetes felszínekkel (pl. zöldterületekkel) ellentétben sokkal jobban elnyelik a napsugárzást, mint ahogy visszavernék, és meg is tartják a hőt. A városok területén koncentráltan jelentkezik az emberi tevékenységből, az épületek hűtéséből, fűtéséből, az iparból, a járművekből stb. származó hőtermelés, az üvegházhatású gázok és egyéb légszennyező anyagok kibocsátása. Tehát legfőbb forrásai a közlekedés, az ipar, a háztartások fűtése és villamosenergia-felhasználása. Mindezek folytán nemcsak kánikulában, de télen is kialakulhat hőcsapda a városok egyes területein.

A helyi felmelegedés mind nyáron, mind télen tapasztalható. Egy átlagos 100–150 ezer lakosú városban akár 5–8°C is lehet a maximum hőmérsékletek különbsége, az éves átlaghőmérsékletben pedig 1–2°C többlet tapasztalható.

Éjjel erősebb a hőszigethatás, mint nappal, mivel éjjel intenzív a kisugárzás a felszínből a légkörbe. A nappali forróságot ugyanis az épületek este, éjjel adják le a környezetüknek, ez nagyon megnöveli a városok hőmérsékletét. Nyugodt, frontmentes időben a hősziget egész éjjel megmaradhat, így az éjszaka sem hoz enyhülést a belvárosokban. Késő este vagy éjjel akár 8–10°C különbség is lehet a belvárosi és a külvárosi kertes környezetben mért értékek között.

A városokban gyakran hiányoznak a természetes párolgó felszínek (talaj, növényzet, felszíni vizek), melyek vidéken közreműködnek az energia-egyensúly fenntartásában. Ezért a városi hősziget elleni legjobb védekezés a parkosítás, a fasorok telepítése, egyéb zöldfelületek kialakítása, valamint a vízfelszín arányának növelése mellett más természetes építőanyagok használata.