En urban värmeö kallas ett storstadsområde som är påtagligt varmare än omgivningarna. Temperaturskillnaden är i regel större nattetid än under dagen, och större på vintern än under sommaren. Den tenderar även att vara större vid låga vindhastigheter.

Klimatet i städer är generellt sett varmare än klimatet på landsbygden eller i glest bebyggda områden. Detta beror främst på de hårda byggnadsmaterialens förmåga att absorbera och lagra värme, hur tätt husen står och hur höga de är.

Även trafik och människor genererar mycket spillvärme som bidrar till uppvärmningen.

Det finns betydligt mindre växtlighet i städer än på landet. Träd och växter tar upp vatten och avger vattenånga, något som har en kylande effekt.

I många Europeiska städer jobbar man aktivt för att motverka att städer blir värmeöar. Det gör man bland annat med hjälp av mer grönska och vatten, men också andra knep som att måla tak vita för att reflektera solens hetta, och att försöka skugga stora ytor med asfalt som till exempel skolgårdar. Det pågår även försök med klimatzoner där invånarna ska kunna svalka sig om det blir för varmt.