醫學研究表明，環境溫度與人體的生理活動密切相關。人體最舒適的環境溫度在20-28℃之間，最理想的溫度是15-20℃，此環境中人的記憶力強，工作效率高；溫度在4-10℃時，發病率較高，在4℃以下時，易生凍瘡，發病率更高。環境溫度高於28℃時，人們就會有不舒適感。溫度再高就易導致煩躁、中暑、精神紊亂。在30℃時，身體汗腺會全部投入工作；氣溫高於34℃，並伴有頻繁的熱浪衝擊，還可引發一系列疾病，特別是心臟、腦血管和呼吸系統疾病的發病率上升，死亡率明顯增加。37℃以上的高溫對人體的蛋白質有一定的破壞。若人體溫度達到40℃以上，生命中樞就會直接受到威脅。
這是因為人體是經過大腦的中樞神經來指揮正常活動的，體內產生的熱量和散發的熱量基本上相等，體溫一般保持在36.5-37℃之間，人體的散熱，除了通過呼吸、大小便外，主要通過皮膚層散發熱量。由於高溫天氣的出現，導致人體的熱平衡被破壞而產生中暑和其他疾病。所以氣象上就把當日最高氣溫大於或等於32℃時定為高溫天氣。
高溫天氣分為高溫炎熱天氣和高溫悶熱天氣兩種。當日最高氣溫大於或等於35℃，相對濕度在60%以下稱為高溫炎熱天氣；當日最高氣溫大於或等於32℃達不到35℃，相對濕度在60%以上時稱為高溫悶熱天氣。在這樣的天氣情況下，人體的汗水來不及從皮膚中排泄出去，熱量難以發散，感覺非常難受。這是自然界升溫對人體造成的直接影響。
自然界升溫對人體健康也有着間接影響。一是自然界的升溫為蚊子、蒼蠅提供了更好的孽生條件，為病原體提供了更佳的傳播環境，有利於傳染病的流行。二是高溫可加快光化學反應速率，從而提高大氣層有害氣體的濃度，進一步傷害人體健康。城市的「熱島效應」還會使城市每個地方的溫度並不一樣，而是呈現出一個閉合的高溫中心。在這些高溫區內，空氣密度小，氣壓低，容易產生氣旋式上升氣流，使得周圍各種廢氣和化學有害氣體不斷對高溫區進行補充。在這些有害氣體作用下，高溫區的居民極易患上消化系統或神經系統疾病，此外，支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎等消化道疾病人數也有所增多。
