Las ciudades son islas de calor urbanas. Esto significa que el área urbanizada de estas poblaciones tiene temperaturas mínimas más elevadas que las afueras. Así los campos y bosques que rodean las urbes graban valores térmicos entre 2º y 12ºC inferiores en los centros urbanos en función del tamaño de la ciudad.

La contaminación atmosférica tiene una sinergia importante con la isla de calor. Esto significa que en ciudades con una elevada polución del aire las diferencias térmicas entre la ciudad y el campo se intensifican, la isla de calor urbano se incrementa puesto que las partículas contaminantes no dejan que la radiación emitida por la superficie de la ciudad escape hacia la atmósfera y devuelve al suelo produciendo un ascenso térmico de la temperatura.

Por otro lado la isla de calor urbano diurno favorece la formación de ozono troposférico y también la formación de la smog fotoquímica. Esta neblina urbana tiene consecuencias negativas en la salud humana (problemas respiratorios y cardiovasculares) y también provoca daños a la vegetación de la ciudad.

En algunas megalópolis mundiales tales como Los Ángeles, México y Londres, entre otros, la smog fotoquímica es un problema de salud pública y se han realizado actuaciones para disminuir el impacto negativo de este tipo de contaminación. Así la adopción de estrategias para disminuir la temperatura tales como el incremento de vegetación o la aclaración de las fachadas de los edificios para provocar una reducción de la temperatura máxima en 2º o 3ºC, cosa que genera una disminución de la contaminación y una menor aparición de la smog fotoquímica.