Mianem miejskiej wyspy ciepła określa się tereny zabudowane, w których zaznacza się wyraźnie wyższa temperatura, w stosunku do otaczających ją terenów niezabudowanych lub mniej zabudowanych.
Jest to swoisty mikroklimat tworzący się głównie w centrach miast silnie zurbanizowanych, gdzie swobodny przepływ powietrza jest bardzo utrudniony przez gęstą zabudowę. Dodatkowo ulice pokryte asfaltem, chodniki i materiał wchodzący w skład budynków są materiałami, które w znacznym stopniu pochłaniają promieniowanie słoneczne, a w nocy je oddają do atmosfery. W mieście jest cieplej, tworzy się układ niskiego ciśnienia, na obrzeżach zaś jest zimniej więc jest tam wyż i tworzy się „bryza miejska” – wiatr wieje od obrzeży do centrum miasta (od wyżu do niżu).
Ponadto wiele budynków przemysłowych oraz gospodarczych, używanych pojazdów emituje do atmosfery dużo energii a wraz z nimi również zanieczyszczeń, które ograniczają swobodną wymianę powietrza.