雖然高溫的標準全球各地不盡相同，但各地高溫天氣的形成原因卻是大同小異。我們主要從以下三個方面來分析：
1.全球變暖提供氣候背景
當前，全球變暖的趨勢已毋庸置疑，近130多年來，全球地表平均溫度始終處于增長趨勢。過去的幾十年，每一個十年的溫度都比前一個十年更加溫暖。而2011—2015年是有記錄以來最熱的五年期，2015年是自1800年代末期有現代觀測以來最熱的年份。
在全球變暖的影響下，極端高溫事件也越來越頻繁。
2.天氣系統觸發
高溫的形成往往是由特定的天氣系統直接導致的，其中最典型、最常見的就是有著“高溫使者”稱號的副熱帶高壓。
從天氣預報主持人的口中，我們經常會聽到“隨著副高的加強，我國江南、華南等地將迎來一輪高溫天氣”之類的解說詞，尤其是夏天。
這里的“副高”，說的就是副熱帶高壓。它是在南北半球副熱帶地區出現的暖性高壓系統，是夏季影響我國天氣的主要天氣系統。由于副高的內部盛行下沉氣流，空氣增溫強烈，同時氣壓梯度較小，幾乎沒有什么風。因而在副高控制的地區，往往以晴朗少云的高溫天氣為主。如果副高強盛，則該地區就會出現干旱等災害。
除副高外，大陸暖高壓、熱帶氣旋、熱低壓、弱冷鋒等天氣系統也會催生高溫熱浪。
3.城市熱島效應“火上澆油”
城市熱島效應指的是城市中心比郊區溫度高的現象，世界上熱島效應最強的是中高緯度的大中城市，德國柏林城區與郊區的溫差曾一度高達13.3℃！
如今，隨著城市化進程加快，城市熱島效應更加明顯，對高溫天氣無疑起到了推波助瀾的作用。
正是在這些因素的共同作用下，“熱浪后浪催前浪，一浪更比一浪強”的高溫天氣就火熱“出爐”了。