Οι βιοχημικές αντιδράσεις στον ανθρώπινο οργανισμό παράγουν ως παραπροϊόν θερμότητα. Στους ομοιόθερμους οργανισμούς (δηλαδή αυτούς που διατηρούν σταθερή θερμοκρασία σώματος) το πλεόνασμα αυτό της θερμότητας πρέπει να αποβληθεί. Σε φυσιολογικές θερμοκρασίες περιβάλλοντος το μεγαλύτερο ποσό της θερμότητας απάγεται με ακτινοβολία. Όλα τα σώματα με θερμοκρασία μεγαλύτερη εκείνης του απόλυτου μηδενός (-273,16ºC) ακτινοβολούν θερμότητα στο περιβάλλον αλλά και δέχονται θερμότητα από αυτό. Με τον τρόπο αυτό υπάρχει ροή ενέργειας που γίνεται πάντα από το θερμότερο προς το ψυχρότερο σώμα. Δεύτερη σε σημασία είναι η εξάτμιση του ιδρώτα και ακολουθεί η εκπνοή θερμού αέρα .

Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι άνω των 37ºC, δηλαδή σε περιόδους καύσωνα, ο μόνος μηχανισμός που μπορεί να λειτουργήσει για την απαγωγή θερμότητας από το σώμα είναι η εξάτμιση του ιδρώτα. Αν και ο μηχανισμός αυτός ανεπαρκήσει, η θερμοκρασία του σώματος ανεβαίνει επικίνδυνα και εκδηλώνεται η κλινική εικόνα της θερμοπληξίας .

Από τα παραπάνω φαίνεται ότι ιδιαίτερα ευάλωτοι για την ανάπτυξη θερμοπληξίας είναι όσοι έχουν συγγενείς παθήσεις των ιδρωτοποιών αδένων, όσοι λαμβάνουν φάρμακα που καταστέλλουν τη λειτουργία των ιδρωτοποιών αδένων (αντιχολινεργικά, αντιψυχωσικά), όσοι είναι αφυδατωμένοι, όσοι λαμβάνουν διουρητικά (διότι μπορούν εύκολα να αφυδατωθούν), τα άτομα που αθλούνται ή ασκούν χειρονακτικό επάγγελμα (διότι η άσκηση αυξάνει το ποσό της θερμότητας που πρέπει να αποβληθεί) και τα άτομα της τρίτης ηλικίας στα οποία οι αντιρροπιστικοί μηχανισμοί συχνά ανεπαρκούν.

Ως υπερπυρεξία ορίζεται η άνοδος της θερμοκρασίας του σώματος στους 40-41ºC. Εκτός από τη θερμοπληξία, η άνοδος της θερμοκρασίας του σώματος μπορεί να οφείλεται στον κοινό πυρετό των λοιμωδών και φλεγμονωδών νοσημάτων, σε λήψη αντιψυχωσικών φαρμάκων (κακόηθες νευροληπτικό σύνδρομο) ή ως παρενέργεια της αναισθησίας (κακοήθης υπερθερμία).

Ο ασθενής παρουσιάζει σύγχυση, κεφαλαλγία, τάση για λιποθυμία, ναυτία και εμέτους, μυϊκές κράμπες, χαμηλή αρτηριακή πίεση και αυξημένη καρδιακή συχνότητα. Σε ορισμένους ασθενείς παρατηρείται καταστολή της λειτουργίας των ιδρωτοποιών αδένων και το δέρμα είναι θερμό και ξηρό. Είναι εμφανές ότι δημιουργείται φαύλος κύκλος και η κατάσταση είναι εξαιρετικά επείγουσα. Ο ασθενής συνήθως είναι αφυδατωμένος και η συγκέντρωση των ηλεκτρολυτών είναι διαταραγμένη. Επικίνδυνες επιπλοκές είναι η νεφρική ανεπάρκεια και η διάχυτη ενδαγγειακή πήξη. Γενικά η θνητότητα της θερμοπληξίας είναι μεγάλη και το ενδιαφέρον πρέπει να επικεντρώνεται στην πρόληψη.

Η αντιμετώπιση περιλαμβάνει μείωση της θερμοκρασίας του σώματος με κάθε μέσο (κλιματιζόμενοι χώροι, εμβάπτιση σε κρύο νερό, ανεμιστήρας), ενυδάτωση του ασθενούς, διόρθωση των ηλεκτρολυτικών διαταραχών και υποστήριξη των ζωτικών του λειτουργιών.