Một đợt nắng nóng, được Cơ quan Thời tiết Quốc gia xác định là ba ngày liên tiếp trở lên trong đó nhiệt độ đạt ít nhất 90 độ F, thường xảy ra khi một dãy không khí áp suất cao thổi phồng trên một khu vực rộng lớn. Khả năng xảy ra các đợt nắng nóng do hiện tượng nóng lên toàn cầu đã tăng lên.
Khi xuất hiện đỉnh áp suất cao, khí quyển sẽ phồng lên ở cả tầng thấp và tầng trên của nó. Lạm phát này ngăn cản các hệ thống thời tiết khác di chuyển vào khu vực và giữ cho bầu trời không có mây. Các tác động của nén làm ấm và làm khô không khí chìm xuống từ tầng cao của bầu khí quyển, và ánh nắng chói chang đảm bảo rằng khối không khí ấm duy trì mức nhiệt của nó. Thiếu gió ở tầng trên có nghĩa là có thể mất một thời gian dài để làn sóng nóng mới tan biến.
Một nghiên cứu năm 2011 từ Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia cho rằng sự gia tăng lớn xác suất của các đợt nắng nóng là do tác động của hiện tượng ấm lên toàn cầu. Theo NOAA, đợt nắng nóng gay gắt ập đến Texas vào năm 2011 có nhiều khả năng là do hiện tượng ấm lên toàn cầu. Trong khi các nhà nghiên cứu ở Oregon và Anh, những người đóng góp vào báo cáo cho rằng sóng nhiệt là do kiểu thời tiết tự nhiên được gọi là La Nina, họ cũng phát hiện ra rằng sự nóng lên toàn cầu khiến cho đợt nắng nóng đó có khả năng cao hơn 20 lần.
