Průměrná roční teplota vzduchu v Praze-Klementinum v letech 1775-2023 a jejich projekce do roku 2075 (zdroj dat měření: ČHMU, zdroj dat projekce: www.climrisk.cz, CzechGlobe)
Tepelný ostrov města (relativní oteplení města vůči okolnímu venkovu) se v České republice nejvíce projevuje v rámci Prahy, takže jsou zde i nejviditelnější dopady. Klimatická změna a tepelný ostrov města se navzájem zesilují a v centru velkých měst je většinou pozorován rychlejší nárůst teplot vzduchu než v okolí. Centrum Prahy je nejteplejší oblastí v České republice. Teploty vzduchu jsou tu zhruba o 3 °C vyšší, než je průměr České republiky. Teplota vzduchu zde roste vyšším tempem, než je průměr ČR. Nejrychleji rostou teploty v rámci letních (0,53 °C/10 let) a zimních měsíců (0,50 °C/10 let). Na jaře (0,38 °C/10 let) a na podzim (0,30 °C/10 let) rostou teploty pomaleji. Z konkrétních měsíců je nejvyšší změna v lednu, červenci, srpnu a prosinci. Teploty vzduchu se díky tepelnému ostrovu města a také rozdílnému reliéfu liší. Město se dá rozdělit na centrum a příměstské oblasti. Pro porovnání je bráno v potaz okolí Prahy do 60 km (venkov). Centrum Prahy bylo v letech 1961-2023 teplejší v průměru o 1,5 °C vyšší než v jeho okolí. Rozdíl ale narůstá. Od roku 2011 je rozdíl dokonce 1,7°C. Oproti příměstským částem města je centrum teplejší o 1,4 °C, ale rozdíl neroste. To je dáno tím, že zesiluje tepelný ostrov Prahy i v okrajových částech města z důvodu nové výstavby.
Vzhledem k tepelnému ostrovu města zde nerostou denní a noční teploty stejným tempem. Denní maximální teploty vzduchu můžou být v centru města stejné jako v jeho okolí anebo dokonce mírně nižší.
Maximální teploty vzduchu (většinou nastávají během dne) rostou například v Praze nejrychleji v oblasti jihovýchodu. Naopak se západem slunce nedochází k tak velkému poklesu teplot vzduchu jako v jeho okolí. Je to dáno horší ventilací města a také naakumulovaným teplem umělých (např. beton, asfalt) povrchů. Centrum města má poté v nočních hodinách výrazně vyšší teploty vzduchu než okolí. Zároveň například v Praze tyto noční teploty rostou nejrychleji v rámci celé republiky (o 70 % vyšší než průměr ČR). Nejvyšší noční rozdíl mezi centrem Prahy a okolím je v případě, kdy během dne jsou maximální teploty vzduchu nad 30 °C, je jasná obloha a v noci nefouká. Poté je průměrný rozdíl v noci (nejvíce 22-23 hodin) až 5 °C, v extrémních případech i více než 7 °C. Tedy nejvíce se projevuje obecně tepelný ostrov města po horkém slunečném dnu, kdy nám v noci nefouká.