热射病核心症状为高热，其神经系统可表现为意识障碍（嗜睡、谵妄、昏迷等）、抽搐或惊厥；循环系统有心率加快、低血压；呼吸系统有呼吸急促、呼吸衰竭；消化系统有恶心、呕吐、肝损伤相关表现；泌尿系统有尿量减少、急性肾衰竭，不同人群表现有差异如儿童易现高热抽搐、老年人循环系统等表现复杂、长期高温工作者发病进展快等女性一般无本质差异但特殊生理状态下有不同。
热射病患者核心体温往往会超过40℃，这是其典型且严重的表现之一。正常人体温调节机制可维持体温在相对稳定范围，而热射病时，因高温环境或产热散热失衡等因素，机体核心体温急剧升高，这是由于体温调节中枢功能障碍，无法有效散热来平衡产热。
神经系统表现
意识障碍：可表现为嗜睡、谵妄、昏迷等不同程度的意识改变。这是因为高温影响了大脑的正常功能，脑组织受到热损伤，神经细胞功能紊乱，进而导致意识方面的异常。例如，轻度热射病患者可能只是出现注意力不集中、反应迟钝等情况，而重度患者则会陷入深度昏迷。
抽搐或惊厥：部分患者会出现抽搐或惊厥症状，这是由于高热对神经系统的刺激，引起神经细胞异常放电所致。儿童在热射病时更容易发生抽搐，可能与儿童神经系统发育尚未完全成熟，对高热的耐受性相对较差有关。
循环系统表现
心率加快：机体为了应对高热状态，心脏会加快搏动来增加血液循环，以尝试通过更多的血液流动来散热等，但随着病情加重，心率可能会出现异常变化，如心率过快且不规则等情况。这是因为高温导致身体代谢加快，心脏负担加重。
低血压：严重热射病患者可能出现低血压，这是由于血管扩张、有效血容量不足等原因引起。血管扩张是因为高温使外周血管舒张，而有效血容量不足可能是因为大量出汗导致脱水，血液浓缩，同时机体为散热可能有液体从血管内渗出到组织间隙等，从而导致血压下降。
呼吸系统表现
呼吸急促：为了获取更多氧气来满足机体因高热和代谢亢进带来的需求，患者会出现呼吸急促的表现。一般呼吸频率会明显加快，这是机体的一种代偿性反应，但如果病情进一步恶化，呼吸急促可能会加重，甚至出现呼吸衰竭等严重情况。
呼吸衰竭：在病情严重时，热射病可导致呼吸系统功能受损，引发呼吸衰竭。这是因为高温对肺部组织造成损伤，影响气体交换功能，同时机体的炎症反应等也会参与其中，导致肺部通气和换气功能障碍。
消化系统表现
恶心、呕吐：热射病可影响胃肠道功能，导致患者出现恶心、呕吐症状。可能是因为高温影响了胃肠道的血液循环，或者是毒素等物质对胃肠道黏膜的刺激等原因引起。例如，患者可能会频繁出现呕吐，吐出胃内容物等。
肝损伤相关表现：部分热射病患者会出现肝功能异常，如转氨酶升高等，严重时可能出现黄疸等表现，这是因为肝脏也受到高温等因素的损伤，肝细胞功能受损，胆红素代谢等出现障碍。
泌尿系统表现
尿量减少：由于机体脱水以及循环功能障碍等原因，肾脏灌注不足，导致尿量减少。正常情况下肾脏通过调节尿量来维持体内水盐平衡等，而热射病时这种调节功能受到影响，进而出现尿量减少的情况，严重时可能发展为急性肾衰竭。
急性肾衰竭：在极端情况下，热射病可引发急性肾衰竭，这是因为肾脏长时间缺血缺氧，加上高温等因素对肾脏细胞的直接损伤，导致肾脏功能急剧恶化，无法正常排泄代谢废物和维持内环境稳定。
不同年龄、性别、生活方式和病史的人群在热射病表现上可能有一定差异。例如，儿童由于体温调节能力相对较弱，可能在同样环境下更易出现高热、抽搐等表现；老年人本身可能存在一些基础疾病，如心血管疾病等，在热射病时循环系统表现可能更为复杂，意识障碍等情况可能更易发生；长期处于高温环境工作的人群，由于对高温有一定适应，但一旦发病，病情可能进展较快，表现可能更严重。女性在热射病表现上一般与男性无本质差异，但在妊娠等特殊生理状态下可能有不同情况。
