Ulusal Hava Durumu Servisi tarafından, sıcaklığın en az 90 F'ye ulaştığı ard arda üç veya daha fazla gün olarak tanımlanan bir sıcaklık dalgası, genellikle yüksek basınçlı bir hava sırtının geniş bir alana yayılmasıyla ortaya çıkar. Küresel ısınmadan dolayı sıcak hava dalgası olasılığı artmıştır.
Yüksek basınçlı bir sırt oluştuğunda, atmosfer hem alt hem de üst seviyelerinde şişer. Bu enflasyon diğer hava sistemlerinin bölgeye girmesini engeller ve gökyüzünü bulutlardan arındırır. Sıkıştırmanın etkileri, üst atmosferden aşağı inen havayı ılık ve kuru hale getirir ve bulanık olmayan güneş ışığı, ılık hava kütlesinin sıcaklık seviyesini korumasını sağlar. Üst atmosferdeki rüzgarların olmaması, sıcak dalganın dağılması için uzun zaman alabileceği anlamına gelir.
Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nden yapılan 2011 tarihli bir çalışma, sıcak hava dalgalarının küresel ısınmanın etkilerine olan ihtimalinde büyük bir artış olduğunu göstermektedir. 2011'de Teksas'ı vuran şiddetli ısı dalgası, NOAA'ya göre küresel ısınmadan daha muhtemeldi. Oregon ve İngiltere'deki rapora katkıda bulunan araştırmacılar, ısı dalgasını La Nina olarak bilinen doğal hava düzenine bağlarken, küresel ısınmanın bu sıcak dalgayı 20 kat daha olası hale getirdiğini keşfettiler.
