İklimdeki değişimin en belirgin olduğu mekânlar şehirlerdir. Bilindiği gibi şehirlerde binalar, yollar ve endüstriyel alanlar çok yoğundur. Güneş radyasyonunun bu farklı yüzey malzemeleri üzerinde uğradığı değişimler nedeniyle şehirlerde kendine özgü yerel iklimler oluşur.
Şehir yüzey malzemeleri, binaların geometrisi ve yüksekliği, şehirsel ısı kaynakları ve hava kalitesi gibi unsurlar bu farklılaşmış iklimin temel nedenleridir.
Şehir yüzeylerinde kullanılan asfalt, taş, beton, cam gibi emme özelliği yüksek malzemeler, koyu renkleri ve mat, pürüzlü yüzeyleriyle ısıyı emerek depolar. Bu durum, şehirlerdeki yüzey malzemelerinin enerjiyi alma ve depolama süresini artırır. Şehirlerde albedo değerlerinin düşük olması net radyasyonu yükseltir ve sıcaklıkların artmasına yol açar.
Binalar hem geometrileri hem de yapı malzemeleri nedeniyle sıcaklığın artmasına yol açar. Güneş’ten gelen enerji, binalar sayesinde neredeyse tamamen emilir ve depolanır. Bu bakımdan şehirleri birer kara cisim olarak değerlendirmek mümkündür; çünkü şehirsel yapılar doğal ortamlara göre daha fazla ısı emer. Açık arazide güneş radyasyonu yansıyarak dağılırken şehirlerde yansıyan radyasyon da yüksek binalar tarafından tutulur. Bina malzemelerinin rengi koyulaştıkça emilim de artar. Yüksek binalar ise hava akımlarını zayıflatır. Böylece yatay hareketlerle ve konvektif karışmayla gerçekleşen ısı kaybı engellenir.
