これほどの異常昇温が発生した背景には、複数の気象条件が同時に重なり合う「複合的昇温効果」が存在します。気象予報士および大気物理学の観点から、主要な要因は以下の3点に集約されます。
第1に、チベット高気圧と太平洋高気圧の「二重高気圧構造」です。上空約1万2000メートル付近に広がるチベット高気圧が本州付近まで張り出し、その下層にある太平洋高気圧と重なり合いました。この二重の「蓋」によって強い下降気流（断熱圧縮）が発生し、大気全体が圧縮されて熱を帯びる状態が作られました。
第2に、局地的な昇温を決定づけたフェーン現象の発生です。南西から吹き込む湿った風が山脈に衝突して雨を降らせた後、乾燥した高温の空気となって山を駆け下り、関東平野や東海地方の内陸盆地に吹き降ろしました。これにより、熊谷・館林・多治見などの気温が一段と跳ね上がる典型的な高温パターンが完成しました。
第3に、都市部特有のヒートアイランド現象です。地表面のコンクリート被覆と空調室外機からの排熱が加わり、熱の逃げ場が完全に失われています。
