ヒートアイランド
夏季は気温が高くなるほど、冷房を中心とした電力需要が増加する。2002年時点のデータによると、東京電力管内では夏季(梅雨明けから9月初めまで)の気温が1°C上昇すると電力需要は約166万kwh増加する(この値を「気温感応度」という)とされ、これをピーク追従に適した火力発電とすれば二酸化炭素排出量が593トン増加、この規模の発電設備を増設すると石油火力発電では3,000億円以上のコストになるという。なお、先のデータは14時頃のものだが気温感応度は時間帯により変化し、例えば東京23区では20時頃が最も気温感応度が高く14時頃の1.5倍ほどある一方、3-8時頃は14時ごろの半分程度というデータがある。また、冷房は屋外への排熱を伴うため、ヒートアイランドに拍車を掛ける面もある。なお、冷房普及に伴い、年間を通してみた電力需要の中で夏季のピークは年々先鋭化(夏季と春季・秋季の差が拡大)する傾向にある。
なお、冬季は気温が高くなるほど、暖房需要が減少する。いくつかの研究報告によれば、気温上昇がエネルギーの年間消費量を減少させる都市もあれば増加させる都市もある。
もともと土や植物で覆われていたところに建物ができたり道路などとして舗装されたりすると、熱特性が変わってしまう。土や植物は蒸発・蒸散(蒸発散)を通して潜熱として熱を放出する(熱の一部が水の状態変化に使われるため温度変化が緩やかになる)ため日射による加熱を抑える働きがあるが、人工物化によりこれが失われる。また、人工物化により光の乱反射が増加する一方反射率が低下し、対流に伴う顕熱輸送(熱伝達)や赤外線の放射(熱放射)を通して大気を暖める。特に、アスファルトやコンクリートは比熱容量が大きいため、昼間に熱を蓄えて夜間に放出することで夜の気温上昇を招く。また、大気汚染に伴う大気エアロゾル粒子も熱の移動に関係していると考えられている。
人工物化で注目される点がいくつかある。
多くの都市では、都市化により農地や樹林地・草地が開発されて減少する。一方で公園が整備されたり、都市内に保存的に緑地が設けられたりする。