中暑时发生肌肉痉挛情况称为热痉挛，为热射病的临床表现，容易发生肌肉痉挛的部位是胸背部肌肉，以及四肢肌肉，例如小腿的腓肠肌，此时会出现明显肌肉抽搐、疼痛。除肌肉痉挛之外，肠痉挛也容易发生，肠道为特殊肌肉，即平滑肌，在发生痉挛时，会出现腹痛、腹泻、恶心、呕吐等症状。
除热痉挛外，中暑还可出现热衰竭、热射病，此时出现会多脏器功能紊乱，例如酸碱失衡、电解质紊乱、凝血功能障碍、脑功能障碍，还会出现体温明显升高，例如高热＞40℃。此种高热较为特殊，虽然体温较高，但人体高热调节功能已经完全丧失，无法通过排泄、排汗等方法来帮助降温，会出现热射病独有的高热特点，即高热无汗。
热射病会出现脑水肿，严重高热可导致意识障碍、昏迷，甚至迅速死亡，因此一旦发生严重热射病，需及时抢救。首先要将患者转移至阴凉通风环境，除去衣服，用冰冷液体擦拭身体，或者冰袋物理降温。同时嘱患者饮用大量含有盐分的液体，以补足液体丢失，或经过静脉进行大量补液治疗，同时给予药物降温治疗、对症支持治疗，维持其他的机体脏器功能，从而避免出现生命危险。