城巿发展，包括：土地用途改变、密集建筑发展、热力排放及人类活动等都对城巿的气候构成重大影响。当市区的冷却速率因城市化而渐渐低于郊区时，一个为人熟悉的现象 — 「热岛效应」便会出现。有很多因素能令市区与郊区之间的气温出现差别，当中包括：
- 相对于郊区，巿区的建筑物有较大的热容量。这会使到有较多的太阳辐射能量被吸收并保存在市区当中;
- 巿区的高密度建筑阻挡了天空视域，减少释放到高空的热能;
- 在巿区中大量人为热力从建筑物、空调、交通工具和工业活动过程中排放出来;
- 密集的巿区发展会降低风速，并抑制对流散热。
城巿化效应对巿区热能平衡的影响
城巿化效应对巿区近地面风的影响
在香港，「热岛效应」基本上是夜间现象。这效应(巿区与郊区的温差)在冬季时较为显著，尤其是在大气稳定、微风及天朗气清的日子最为明显。
从香港市区到郊区的晚间气温变化图(气温为上午5时，2007年平均值)
以2001年12月23及24日为例子，可清楚看到城市化效应使天文台总部(巿区站)及打鼓岭(郊区站)晚间气温下降速度有明显差别。
