Lo stress termico da caldo produce un ventaglio di effetti di gravità crescente. Le eruzioni cutanee e l'edema da calore sono disturbi minori; i crampi da calore derivano dalla perdita di sali con la sudorazione; la sincope da calore è uno svenimento dovuto alla vasodilatazione periferica, frequente nei primi giorni di esposizione; l'esaurimento da calore si manifesta con debolezza, nausea, cefalea e sudorazione profusa; il colpo di calore è un'emergenza medica in cui la termoregolazione cede, la temperatura interna sale oltre i 40 gradi e compaiono confusione mentale e perdita di coscienza. Il caldo riduce inoltre l'attenzione e aumenta gli infortuni, ad esempio per mani sudate su utensili e comandi.
Il freddo provoca ipotermia, con brividi, rallentamento psicomotorio e, nei casi gravi, alterazioni cardiache, e lesioni localizzate come geloni e congelamenti. Anche il lavoratore infreddolito sbaglia di più, perché perde destrezza e capacità di concentrazione.
L'acclimatazione al caldo richiede in genere da una a due settimane di esposizione progressiva: i nuovi assunti, i lavoratori rientrati dalle ferie e i dipendenti delle imprese in appalto sono i più esposti nei primi giorni. Le misure organizzative tipiche comprendono la programmazione dei lavori più gravosi nelle ore meno critiche, cicli lavoro e riposo, la disponibilità di acqua e di zone d'ombra o climatizzate, il lavoro in coppia per sorvegliarsi a vicenda e la formazione al riconoscimento dei sintomi. Questi temi saranno ripresi nel modulo sui cambiamenti climatici.