城市人口集中，工业发达，居民生活、工业生产和汽车等交通工具每天都需要消耗大量的煤、石油、天然气等燃料，释放出大量的废热，导致城市的温度高于郊区，使城市犹如一个温暖的岛屿，人们称之为“城市热岛”。
通常，城市的年平均气温可比郊区高出0.5~1°，由于城市气温偏高，空气受热膨胀上升，空气在上升的时候气温逐渐下降，并在郊区下沉，如此在城市与郊区之间形成了一个小型的热力环流，此现象成为热力环流。
由于城市热岛环流的出现，城区工厂排出的污染物随上升气流而上升，笼罩在城市上空，并从高空流向郊区，到郊区后下沉，下沉气流又从近地面流向城市中心，并将郊区工厂排放的污染物带入城市，致使城区的空气污染更加严重。
为了减轻城市的空气污染，在城市规划时，一定要注意研究城市上升气流到郊区下沉气流的距离。一方面将污染严重的工业企业布局在下沉距离之外，避免这些工厂排除的污染物从近地面流向城区，另一方面，应将卫星城建在城市热岛环流之外，以避免相互污染。
小结：近地面空气的受热或冷却→形成气压差（温度高气压低，温度低气压高，气压由高流向低）→引起气流的上升或下沉运动→形成热力环流
