日本救急医学会などのガイドラインでは、熱中症の病態を症状の重さによって「I度（軽症）」「II度（中等症）」「III度（重症）」の3段階に分類しています。過去に使われていた「熱痙攣（けいれん）」や「熱疲労」といった分類も、この重症度と密接に連動しています。
【I度（軽症／現場で対処可能）】
初期症状の代表例は、めまい、立ちくらみ（いわゆる熱失神）、顔のほてり、大量の発汗、そして手足の筋肉がピクピクと痛む「熱痙攣」です。大量の汗をかいたあとに水だけを補給して血液中の塩分濃度が低下すると、筋肉の痙攣やこむら返りが誘発されます。この段階で気づき、すぐに涼しい場所へ移動することが極めて重要です。
【II度（中等症／医療機関の受診が必要）】
頭痛、吐き気・嘔吐、強い全身の倦怠感、ぐったりして力が入らないといった症状が現れる状態です。かつて「熱疲労」と呼ばれていた病態に相当し、脱水と循環不全が進行しています。自力で水分や塩分を摂取できない場合は、速やかに病院へ向かわなければなりません。
【III度（重症／即座に救急要請）】
呼びかけに対する返答がおかしい、意識がない、まっすぐ歩けない、体が異常に熱い（深部体温40度以上）、全身の痙攣が見られる段階です。これが「熱射病」に該当し、一刻を争う生命の危機となります。
