A topografia influi no processo de urbanização, uma vez que terrenos com grande declividade não são apropriados para a ocupação urbana, em decorrência dos problemas de instabilidade e outros. Com a movimentação de terra e outras ações sobre a natureza, o homem consegue vencer obstáculos relacionados com a topografia não favorável à ocupação urbana, mas isso é feito causando prejuízo à qualidade do meio ambiente.

No processo de urbanização, a remoção da cobertura verde e sua substituição por áreas construídas elevam o índice de albedo (porcentagem da energia refletida em relação à incidente) e, consequentemente, a superfície do solo passa a reter menor quantidade de energia, aumentando a refletância. Sabe-se que, quanto mais elevado é o volume de energia armazenada, maior é o equilíbrio térmico.

O efeito da ilha de calor sobre as cidades ocorre devido à redução da evaporação, ao aumento da rugosidade e às propriedades térmicas dos edifícios e dos materiais pavimentados. Nos centros das áreas urbanas, em lugares pobres em vegetação, as temperaturas alcançam valores máximos. Por outro lado os valores mínimos são registrados em áreas verdes e reservatórios de água. Com o aumento da temperatura nas cidades, ocorre um aumento da umidade relativa.

O processo de urbanização cria condições especiais provocadas pelas modificações efetuadas no clima de uma determinada região constituindo assim o clima urbano. O fluxo intenso dos veículos motorizados, o adensamento das edificações, a pavimentação das vias, a verticalização das construções e a diminuição de áreas verdes que se verificam nas cidades, influem diretamente no balanço térmico da atmosfera e em sua composição química.

O processo de urbanização provoca alterações no Ciclo Hidrológico, com relação a aspectos como: aumento de precipitação; diminuição da evapotranspiração; diminuição da infiltração da água devido à impermeabilização e compactação do solo; mudanças no nível do lençol freático, maior erosão do solo, entre outros.