Een hittegolf is een langdurige periode met abnormaal hoge temperaturen in een bepaalde regio. De definitie vereist doorgaans meerdere opeenvolgende dagen met temperaturen boven een lokale drempelwaarde die ruim boven het seizoensgemiddelde ligt.

Hogedrukgebieden die stagneren en zorgen voor een heldere hemel en dalende lucht zijn veelvoorkomende oorzaken. In stedelijke gebieden kan de hitte versterkt worden door het stedelijk hitte-eilandeffect. Langdurig hoge nachttemperaturen belemmeren het herstel van het lichaam, waardoor de gezondheidsrisico's toenemen.

De gevolgen zijn onder andere hittegerelateerde ziekten, een verhoogde energiebehoefte voor koeling, overbelasting van de infrastructuur en schade aan de landbouw. ​​Waarschuwingen adviseren om buitenactiviteiten te beperken, voldoende te drinken en kwetsbare buren in de gaten te houden. Sommige hittegolven zijn gekoppeld aan grotere weersystemen, zoals blokkerende hogedrukgebieden of versterkte straalstroomgolven.

Historische hittegolven hebben in grote steden tot een aanzienlijke oversterfte geleid.