El hombre es un animal de los llamados homeotermos, es decir, de temperatura constante; ello implica que la biología humana no tolera variaciones apreciables de la temperatura de ciertos órganos críticos (cerebro, hígado, etc.), siendo por tanto de gran interés el estudio de las relaciones entre el hombre y las características térmicas del ambiente que podrían llegar a modificar la temperatura de aquellos órganos y poner, por tanto, en peligro la propia supervivencia del organismo.

Históricamente, las exposiciones a un calor elevado han sido, en el mundo del trabajo, mucho más frecuentes que las exposiciones a un frío intenso, por lo que existe una
mayor información sobre las primeras. Por esta razón, a continuación sólo se hará referencia a las exposiciones intensas al calor.

El estrés térmico puede definirse como una agresión térmica  intensa.

La exposición al calor intenso presenta, en comparación con la mayoría del resto de  contaminantes que se pueden encontrar en el ambiente de trabajo, dos características  diferenciales importantes:
Es el único contaminante generado, al menos parcialmente, por el propio  organismo humano. En efecto, el cuerpo humano, como cualquier otra máquina  térmica, sólo aprovecha una parte de la energía consumida transformándola en   trabajo útil. El resto, la energía no aprovechada, se transforma en calor que  queda acumulado en el propio cuerpo contribuyendo a aumentar su temperatura  y convirtiéndose, por tanto, en una amenaza potencial para la vida.

La agresión térmica, pues, no es sólo la consecuencia de un ambiente hostil, sino que se origina también en el propio organismo humano debido a la actividad física del mismo; muchas veces esta segunda causa (interna) es, con diferencia, más importante que la primera (externa).

La gran resistencia frente al mismo que posee el organismo humano, si se compara con su pequeña capacidad para enfrentarse a otras agresiones, como las de origen químico, por ejemplo. Dado que la constancia de la temperatura interna del cuerpo es de gran importancia para la vida, es lógico que el organismo humano haya ido desarrollando potentes medios de regulación que le permiten mantener bajo control dicha temperatura, aun en condiciones muy desfavorables.

La exposición habitual a un calor intenso no da lugar a una patología específica que pueda denominarse enfermedad profesional en el sentido de alteración de la salud que se produce de una forma lenta y progresiva.

Los efectos de la exposición intensa al calor se presentan, en cambio, de forma relativamente brusca y dan lugar a consecuencias difíciles de controlar. El más grave de estos efectos es el conocido como golpe de calor, en el cual se produce un cese brusco en la sudoración a pesar de hallarse en condiciones de calor extremo; en tal
circunstancia, la temperatura interna del cuerpo aumenta rápidamente y, si no se efectúa un tratamiento rápido y adecuado para rebajarla, puede sobrevenir la muerte.

Otros trastornos de menor gravedad son el síncope térmico, la deshidratación, los calambres por calor y ciertos trastornos de la piel.