Durch den Klimawandel steigt zum einen die Lufttemperatur an. Zum anderen wirken sich die Temperaturunterschiede auch auf die Zirkulationssysteme der Erde aus. Allen voran spielt hier der Jetstream (ein Starkwindband in ca. 10 km Höhe) eine zentrale Rolle, denn durch dessen Abschwächung können Hoch- und Tiefdruckgebiete für lange Zeit an Ort und Stelle verharren. Langanhaltende Perioden mit hohen Temperaturen, kaum Wind und entsprechendem Sonnenschein, wirken sich durch thermische Belastung auf die menschliche Gesundheit, insbesondere bei anfälligen Personengruppen, aus.

Der menschliche Organismus passt sich über längere Zeit zwar an sich ändernde klimatische Bedingungen an. Vor allem während des Sommers können extreme Temperaturen – für den menschlichen Körper aber verhältnismäßig plötzlich – auftreten, sich negativ auf dessen Gesundheit auswirken und hitzebedingte Belastungen und Krankheiten hervorrufen. Seit 2005 hat der Deutsche Wetterdienst (DWD) als Reaktion auf den Hitzesommer 2003 einen Hitzewarndienst eingerichtet. Der DWD gibt Warnungen vor Hitze in zwei Stufen heraus, wenn extreme Wärmebelastungen auftreten oder bei unzureichender nächtlicher Abkühlung hohe Wärmebelastungen entstehen. So können sich nicht nur Einzelpersonen vor den Auswirkungen der Hitze schützen, sondern auch Pflegeeinrichtungen, Konzertveranstalter etc. frühzeitig Schutzmaßnahmen ergreifen.

Der DWD betrachtet für Warnungen vor Hitze die gefühlte Temperatur nach dem sogenannten "Klima-Michel"-Modell (vgl. Indikator 9.1 Wärmebelastung) und gibt die Meldungen auf Kreisebene heraus. Eine Hitzewarnung erfolgt, wenn die gefühlte Temperatur für zwei Tage in Folge mindestens 32 °C erreicht und gleichzeitig keine ausreichende nächtliche Auskühlung der Wohnräume mehr gewährleistet ist. Eine Warnung vor extremer Hitze erfolgt, wenn die gefühlte Temperatur 38 °C überschreitet. Zusätzlich berücksichtigt der Hitzewarndienst auch Akklimatisierungseffekte, d. h., die Temperaturen der vergangenen 30 Tage werden bei Warnungen mitberücksichtigt, da sich der menschliche Körper bei länger anhaltender Hitze an die klimatischen Bedingungen anpassen kann. Zum Teil wird auch für die Folgetage gewarnt, sodass eine gewisse Vorbereitungszeit bleibt. Wenn an einem Tag eine Warnung nur für einzelne Kreise ausgegeben wurde, wird dieser Tag für ganz NRW gezählt.

Für die verfügbare Zeitreihe (2005-2023) liegt der Mittelwert der Hitzewarnungen bei 8,3 pro Jahr. Im gleichen Zeitraum gab es 1,2 Warnungen pro Jahr vor extremer Hitze.

Auch hier treten Einzeljahre mit besonders warmen Sommern, wie 2006, 2010 und 2018, in der Zeitreihe hervor. Im Spitzen-Jahr 2018 warnte der DWD an 19 Tagen vor Hitze. Obwohl es im Jahr 2022 in NRW im Landesmittel ähnlich viele Heiße Tage wie 2018 oder 2019 gab, wurden deutlich weniger Hitzewarnungen herausgegeben. Das lässt sich damit erklären, dass die Temperaturen 2022 zwar häufig die 30 Grad-Celsius-Marke überschritten haben, die absoluten Temperaturwerte aber in diesem Jahr um einiges niedriger lagen als 2018 und 2019. 2023 wurden trotz einer geringeren Anzahl aufgetretener wärmebedingter Kenntage dennoch mehr Hitzewarnungen als im Vorjahr erfasst.

Für alle Indikatoren werden eine Trendberechnung und Signifikanzprüfung nach der Methode des Umweltbundesamtes, kurz "DAS-Methode" genannt, durchgeführt. Die Anzahl jährlicher Tage mit Hitzewarnungen schwankt deutlich über die Zeitreihe; ein statistisch signifikanter Trend ist somit seit der Einrichtung des Dienstes im Jahr 2005 noch nicht nachweisbar.