Un val de căldură, definit de serviciul meteorologic național ca trei sau mai multe zile consecutive, în care temperatura atinge cel puțin 90 F, apare de obicei atunci când o creastă de aer de presiune înaltă se umflă peste o arie mare. Probabilitatea valurilor de căldură a crescut datorită încălzirii globale.
Când apare o creastă de presiune ridicată, atmosfera se umflă atât la nivelul inferior cât și la cel superior. Această inflație împiedică alte sisteme meteorologice să se deplaseze în zonă și să păstreze cerul liber de nori. Efectele comprimării calmează și usucă aerul care se scufundă din atmosfera superioară, iar soarele neclorit asigură că masa aerului cald își menține nivelul de căldură. O lipsă de vânt în atmosfera superioară înseamnă că poate dura mult timp ca valul de căldură să disipeze.
Un studiu din 2011 al Administrației Naționale Oceanice și Atmosferice atribuie o mare creștere probabilității undelor de căldură la efectele încălzirii globale. Valul puternic de căldură care a lovit Texas în 2011 a fost mult mai probabil de încălzirea globală în conformitate cu NOAA. În timp ce cercetătorii din Oregon și Marea Britanie care au contribuit la raportul atribuie valului de căldură modelului meteorologic natural cunoscut sub numele de La Nina, au descoperit de asemenea că încălzirea globală a făcut că valul de căldură este de 20 de ori mai mare.