Термин «городской остров тепла» был впервые использован географом Тони Чендлером в его книге «Климат Лондона» 1965 года. Это явление объясняется совокупностью нескольких факторов. Так, из-за деятельности миллионов людей, ютящихся на небольшой территории со всеми их автомобилями, поездами и другими машинами, вырабатывается огромное количество тепла, а высокие здания не дают ему рассеяться. Днем камень, асфальт и металл улиц, тротуаров и зданий поглощают тепло, исходящее прямо от солнца или отраженное от окон, а ночью источают его обратно, медленно остывая. Чем город больше, тем масштабнее в нем остров тепла: с каждым десятикратным увеличением населения температура в городе повышается в среднем на три градуса Цельсия. В крупнейших городах мира и в их окрестностях разница в температуре порой составляет более 12 градусов. Кроме того, столб горячего воздуха в центре города медленно поднимается, из-за чего в направлении города со всех сторон дует легкий ветер. Поднимаясь, воздух остывает, и на частичках городской пыли постепенно образуются капли воды – это приводит к феномену, известному как городской дождь. Иными словами, некоторые крупные города сами формируют свой климат: в их сторону всегда дует ветер, а температура и влажность там заметно выше, чем в сельской местности.