城市热岛的存在，使城区冬季缩短，霜雪减少，有时甚至发生郊外降雪而城内降雨的情况(如上海1996年1月17一18日)。城市热岛也使城区冬季中取暖能耗减少。但城市热岛在夏季中中、低纬度城市造成的高温，不仅使人的工作效率降低，而且造成中暑和死亡人数的增加。例如，美国圣路易斯市1966年7月9-14日，最高气温38.1℃一41.1℃，比热浪前后高出5.0℃一7.5℃。此时城区死亡人数由原来正常情况的35人／日陡增到152人／日。1980年7月热浪再袭圣路易斯市和堪萨斯市，两市商业区死亡率分别增高57％和64％，而附近郊区只增加约10％。有人研究了美国洛杉矾市，指出几十年来城乡温差增加了2.8℃，全市因空调降温多耗10亿瓦电能，每小时约合15万美元。据此推算全美国夏季因热岛效应每小时多耗空调电费数达百万美元之巨。此外，夏季高温还会加重城市供水紧张，火灾多发，以及加剧光化学烟雾灾害，等等。所以城市热岛本身也是一种污染，称为热污染。
雨岛
城市中由于热岛效应，上升气流比郊外强，城市大气中吸湿性污染微粒又是良好的水汽凝结核，因此城市云量一般比郊外多。但因热岛效应造成的上升气流所达到的高度不高，因此所增加的云主要是低云。以上海为例，市区龙华1960-1979年20年平均低云量3.4成(即天空平均有34％被云所遮)，比郊区5县多0.4成。1980-1989年因城市发展，差值从0.4成上升到1.1成，主要就是因为龙华的低云量增加到了4成。具体还有两个例子，美国圣路易斯市积云常首先在城市中心和城北炼油厂上空生成，那里积云出现的频率比周围高3倍。根据德国汉堡地区的观测，夏季150-200米高(指云底高度)的分散的积云区的东南边缘往往和城区东南部边缘大体重合。云多是增加城市降水的有利条件。不过，城市对增加降水也有一些不利条件。
1、城市空气干燥，相对湿度低。例如，1984一1987年上海市城区11个站平均的年平均相对湿度比郊区4县平均偏低了5．8个百分点(数量不算很小)，因此城市还有"城市干岛"之说。
2、大气中污染微粒虽易吸湿成云，但其中直径特别小的粒子形成的云一般不会发生降水(称为云的胶性稳定)。
不过，绝大多数研究工作还是证明城市可以增加城区和下风方向一定距离内郊区的降水量。因为城市造成的增雨过程还会向下风方向持续一段距离。城市年增雨率一般是5％一11％，但个别城市夏季增加30％的也有。因此又有“城市雨岛”之称。我国对上海市的研究，指出城市增雨主要发生在汛期5-9月。30年平均对比，市区龙华汛期总雨量685.6毫米，近郊为660-680毫米，远郊仅620-640毫米。但非汛期增雨作用不明显。城市增加降水的方式，除了上述数量上增加以外，有时因为热岛的热力作用触发对流性不稳定，因而偶尔也有城外无雨而城里有雨(甚至大雨)的情况发生。
城市风系和城市风灾
工业污染源大部分集中在城市，污染浓度和风速平方成反比，风向决定污染物的输送方向。从城市整体角度认识你生活地点的风向、风速，结合天气预报，有助于你采取预防空气污染措施，规避危险。
1、城市建筑物聚集，高低大小不等，风流动时增加了阻力，因而城市风速一般来说比郊外小；城市减小风速。例如，我国最大城市上海，据多年平均资料，上海市区年平均风速都在3米／秒以下，其中风速最小的杨浦区和徐汇区仅为2.3-2.4米／秒。而近郊8县一般都在3-4米／秒之间，远郊的祟明、南汇更大于4米／秒。但具体说来城市减小风速的数值还因风速大小而有不同：大风减小得多而小风减小得少。例如，北京气象台八里庄旧址80年代末期四周开始出现高楼群，结果使风级较高的大风日数大大减少，而风级较低的大风日数则减少不多。气流流经城市，除了风速减小以外，风向也会有所变化。这是因为城区中风速减小时，气流受到的地转偏向力也同时减小，因而会使气流微向左偏。例如，美国俄克拉荷马城400米高度上的气球实验中，在南风13米／秒情况下，由于城区风速减小引起的向低压侧左偏的风速分量就有l米／秒。