Une vague de chaleur est un épisode de températures exceptionnellement élevées se maintenant pendant au moins trois jours consécutifs (selon la définition de l'AEMET pour l'Espagne). Pour que l'AEMET la déclare officiellement, les températures maximales doivent dépasser le percentile 95 de la série historique dans au moins 10 % des stations météorologiques de référence.
Les vagues de chaleur se produisent lorsqu'un anticyclone de blocage s'installe sur une région pendant des jours, empêchant l'entrée d'air frais et générant une subsidence qui réchauffe l'air par compression. En Espagne, les vagues de chaleur les plus intenses sont associées aux advections d'air saharien qui s'ajoutent à l'effet anticyclonique. Les températures peuvent dépasser 45 °C dans l'intérieur de l'Andalousie, l'Estrémadure et les deux Mesetas.
Les impacts sanitaires sont graves : coups de chaleur, déshydratation et surmortalité surtout chez les plus de 65 ans. La vague de chaleur européenne de 2003 a causé environ 70 000 décès prématurés sur le continent. Le changement climatique augmente la fréquence, la durée et l'intensité des vagues de chaleur : ce qui était exceptionnel se produit désormais chaque été. Les îlots de chaleur urbains amplifient l'effet en ville, où les nuits tropicales (>20 °C) empêchent la récupération du corps.