首先，热岛效应造成的高温热浪会引发各种慢性病和传染病，造成大量中暑事件，使心脑血管等疾病的发病率上升，死亡率明显增加，还会加剧大气中的光化学污染，诱发眼疾和呼吸系统疾病。医学研究表明，环境温度高于28℃时，人就会有不舒适感；温度再高就易导致烦躁、中暑、精神紊乱；气温高于340C并频繁受到热浪冲击，还可引发人的一系列疾病，特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升，死亡率明显增加。
其次，热岛效应会导致城市污染物的浓度增加，加上不利的地理气象条件，就有可能造成严重的污染事件。
最后，热岛效应还会造成城市气候失常，雷电、暴雨等极端天气事件增多，造成局部水灾及道路破坏、交通阻塞、电力中断等，影响城市社会经济正常运转和城市基础设施安全。