Eine Hitzewelle ist eine längere Periode mit für eine bestimmte Region ungewöhnlich hohen Temperaturen. Zur Definition gehören in der Regel mehrere aufeinanderfolgende Tage, an denen die Temperaturen einen lokalen Schwellenwert überschreiten, der deutlich über dem saisonalen Durchschnitt liegt.

Häufige Ursachen sind Hochdruckgebiete, die zu klarem Himmel und absinkender Luft führen. Städtische Gebiete können die Hitze durch den städtischen Wärmeinseleffekt verstärken. Anhaltend erhöhte Nachttemperaturen verhindern die Erholung des Körpers und erhöhen so die Gesundheitsrisiken.

Zu den Folgen zählen hitzebedingte Erkrankungen, ein erhöhter Energiebedarf für Kühlung, überlastete Infrastruktur und Schäden in der Landwirtschaft. Warnungen raten zu weniger Aktivitäten im Freien, ausreichender Flüssigkeitszufuhr und dazu, nach gefährdeten Nachbarn zu sehen. Manche Hitzewellen hängen mit großflächigen Wetterlagen wie blockierenden Hochdruckgebieten oder verstärkten Jetstream-Wellen zusammen.

Historische Hitzewellen haben in Großstädten zu einer erheblichen Übersterblichkeit geführt.