De modo geral, os problemas ecológicos são mais intensos nas grandes cidade que nas pequenas ou no meio rural. Além da poluição atmosférica, as metrópoles apresentam outros problemas graves:Acúmulo de lixo e de esgotos. Boa parte dos detritos pode ser recuperada para a produção de gás (biogás) ou adubos, mas isso dificilmente acontece. Normalmente, esgotos e resíduos de indústrias são despejados nos rios. Com freqüência esses rios “morrem” (isto é, ficam sem peixe) e tornam-se imundos e malcheirosos. Em algumas cidades, amontoa-se o lixo em terrenos baldios, o que provoca a multiplicação de ratos e insetos.
Congestionamentos freqüentes, especialmente nas áreas em que os automóveis particulares são muito mais importantes que os transportes coletivos muitos moradores da periferia das grandes cidades dos países do Sul, em sua maioria de baixa renda, gastam três ou quatro horas por dia só no caminho para o trabalho.
Poluição sonora, provocada pelo excesso de barulho (dos veículos automotivos, fábricas, obras nas ruas, grande movimento de pessoas e propaganda comercial ruidosa). Isso pode ocasionar neuroses na população, além de uma progressiva diminuição da capacidade auditiva.
Carência de áreas verdes (parques, reservas florestais, áreas de lazer e recreação, etc.). Em decorrência de falta de áreas verdes agrava-se a poluição atmosférica, já que as plantas através da fotossíntese, contribuem para a renovação do oxigênio no ar. Além disso tal carência limita as oportunidades de lazer da população, o que faz com que muitas pessoas acabem passando seu tempo livre na frente da televisão, ou assistindo a jogos praticados por esportistas profissionais (ao invés de eles mesmos praticarem esportes).
Poluição visual, ocasionada pelo grande número de cartazes publicitários, pelos edifícios que escondem a paisagem natural, etc.
Na realidade, é nos grandes centros urbanos que o espaço construído pelo homem, a segunda natureza, alcança seu grau máximo. Quase tudo aí é artificial; e, quando é algo natural, sempre acaba apresentando variações, modificações provocadas pela ação humana. O próprio clima das metrópoles - o chamado clima urbano - constitui um exemplo disso. Nas grandes aglomerações urbanas normalmente faz mais calor e chove um pouco mais que nas áreas rurais vizinhas; além disso, nessas áreas são também mais comuns as enchentes após algumas chuvas. As elevações nos índices térmicos do ar são fáceis de entender: o asfaltamento das ruas e avenidas, as imensas massas de concreto, a carência de áreas verdes, a presença de grandes quantidades de gás carbônico na atmosfera (que provoca o efeito estufa), o grande consumo de energia devido à queima de gasolina, óleo diesel querosene, carvão, etc., nas fábricas, residências e veículos são responsáveis pelo aumento de temperatura do ar. Já o aumento dos índices de pluviosidade se deve principalmente à grande quantidade de micropartículas (poeira, fuligem) no ar, que desempenham um papel de núcleos higroscópicos que facilitam a condensação do vapor de água da atmosfera. E as enchentes decorrem da dificuldade da água das chuvas de se infiltrar no subsolo, pois há muito asfalto e obras, o que compacta o solo e aumenta sua impermeabilização.
Todos esses fatores que provocam um aumento das médias térmicas nas metrópoles somados aos edifícios que barram ou dificultam a penetração dos ventos e à canalização das águas - fato que diminui o resfriamento provocado pela evaporação - conduzem à formação de uma ilha de calor nos grandes centros urbanos. De fato, uma grande cidade funciona quase como uma “ilha” térmica em relação às suas vizinhanças, onde as temperaturas são normalmente menores. Essa “ilha de calor” atinge o seu pico, o seu grau máximo, no centro da cidade.
A grande concentração de poluentes na atmosfera provoca também uma diminuição da irradiação solar que chega até a superfície. Esse fato, juntamente com a fraca intensidade dos ventos em certos períodos, dá origem às inversões térmicas.
O fenômeno da inversão térmica - comum, por exemplo, em São Paulo, sobretudo no inverno - consiste no seguinte: o ar situado próximo à superfície, que em condições normais é mais quente que o ar situado bem acima da superfície, torna-se mais frio que o das camadas atmosféricas elevadas. Como o ar frio é mais pesado que o ar quente, ele impede que o ar quente, localizado acima dele, desça. Assim, não se formam correntes de ar ascendentes na atmosfera. Os resíduos poluidores vão então se concentrando próximo da superfície, agravando os efeitos da poluição, tal como irritação nos olhos, nariz e garganta dos moradores desse local. As inversões térmicas são também provocadas pela penetração de uma frente fria, que sempre vem por baixo da frente quente. A frente pode ficar algum tempo estagnada no local, num equilíbrio momentâneo que pode durar horas ou até dias.
