İklimdeki değişimin en belirgin olduğu mekânlar şehirlerdir. Bilindiği gibi binalar, yollar, endüstriyel alanlar şehirlerde çok yoğun olarak bulunur.
Güneş radyasyonunun bu farklı ortam materyalleri üzerinde uğradığı değişimler nedeniyle şehirlerde farklılaşmış lokal iklimler görülür.
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 absorbe özelliği yüksek malzemeler koyu renkleri, mat ve pürüzlü yüzeyleri ile tıpkı bir reflektör gibi ısıyı emerek depolar. Bu durum şehirlerdeki yüzey malzemelerinin enerjiyi alma ve depolama süresini artırmaktadır. Şehirlerde albedo değerlerinin düşük olması yüksek net radyasyona neden olmakta ve sıcaklık değerleri artmaktadır.
Binalar gerek geometrisi, gerekse yapı malzemesi nedeniyle sıcaklığın artmasına neden olur. Güneş’ten gelen enerji, binalar sebebiyle neredeyse tamamen emilmekte ve depo edilmektedir. Bu bakımdan şehirleri birer kara cisim olarak değerlendirmek mümkündür. Çünkü şehirsel yapılar doğal ortamlara göre daha çok ısıyı absorbe eder.
Açık arazide solar radyasyon, yansımayla dağılırken şehirlerde yüksek binalar vasıtasıyla bu yansıyan solar radyasyon da tutulur. Koyu renkteki bina malzemeleri ile absorbsiyon doğru orantılı olarak artmaktadır. Yüksekliği fazla olan binalar ise hava akımlarını azaltır. Böylece yatay hareketlerle ve konvektif karışmayla gerçekleşen ısı kaybı engellenir.