La sensación térmica es la temperatura que nuestro cuerpo percibe realmente, a diferencia de la que marca el termómetro. Dos factores principales la modifican: el viento (en frío) y la humedad (en calor). Con 5 °C y viento de 40 km/h, la sensación puede ser de -5 °C. Con 32 °C y humedad del 80 %, la sensación puede alcanzar los 42 °C.
En condiciones de frío, el índice wind chill (factor de enfriamiento del viento) mide cómo el viento acelera la pérdida de calor corporal. El viento elimina la capa de aire caliente que rodea la piel, exponiendo el cuerpo al frío directo. Con sensaciones térmicas por debajo de -27 °C, la piel expuesta puede sufrir congelación en 10-15 minutos. En condiciones de calor, el índice de calor (heat index) combina temperatura y humedad relativa: una humedad alta dificulta la evaporación del sudor, que es el principal mecanismo de refrigeración del cuerpo humano.
Ambos índices son esenciales para la salud pública. AEMET incluye la sensación térmica en sus predicciones y avisos. Una sensación térmica superior a 40 °C se considera peligrosa (riesgo de golpe de calor); por encima de 54 °C, extremadamente peligrosa. En invierno, los partes meteorológicos de montaña y de zonas con vientos fuertes (como las cumbres, la meseta o la Patagonia) siempre incluyen la sensación térmica porque la temperatura real no refleja el riesgo real de hipotermia.