热射病核心体温往往超40℃影响多系统功能，神经系统有不同程度意识障碍、抽搐等，循环系统有低血压、心率加快等，呼吸系统有呼吸急促、呼吸衰竭等，其他系统有消化系统症状、肾脏功能损害等不同表现且不同年龄段人群表现有差异。
热射病患者核心体温往往会超过40℃，这是其典型且严重的症状之一。研究表明，人体核心体温升高会影响机体多个系统的正常功能，如当核心体温超过40℃时，神经系统会受到明显影响，可能导致意识障碍等情况。不同年龄段人群对高热的耐受程度不同，儿童由于体温调节中枢发育尚未完善，在核心体温升高时更容易出现严重的神经系统损伤等并发症；老年人本身各器官功能衰退，对高热的应对能力较弱，核心体温升高可能会更快地引发多器官功能障碍。
神经系统症状
意识障碍：患者可能出现不同程度的意识障碍，从嗜睡到昏迷不等。在一些临床案例中发现，热射病患者由于大脑受到高温影响，神经元功能紊乱，导致意识无法正常维持。儿童发生热射病时意识障碍可能更为突然和严重，因为儿童神经系统发育不成熟，高温对其大脑的损害更快更严重；老年热射病患者本身可能存在基础的神经系统退行性变，高温进一步加重了神经系统的损伤，更容易陷入深度昏迷。
抽搐：部分热射病患者会出现抽搐症状，这是因为高温引起大脑神经元异常放电。对于儿童来说，抽搐可能会对其大脑发育产生不良影响，需要特别关注和及时处理；老年热射病患者发生抽搐时，要注意防止跌倒等意外损伤，因为老年人骨骼强度下降等因素使其在抽搐时更容易受伤。
循环系统症状
低血压：热射病会导致血管扩张等循环系统紊乱情况，进而引起低血压。当出现低血压时，各组织器官的灌注会受到影响，儿童由于血容量相对较少，低血压对其重要器官如肾脏、大脑等的灌注影响更为显著，可能导致肾功能损害等；老年人本身可能有心血管基础疾病，低血压会进一步加重心脏等器官的缺血缺氧状况，增加心血管事件的发生风险。
心率加快：患者心率往往会明显加快，以试图维持机体的血液循环。但是过快的心率会增加心脏的负担，儿童心脏储备功能相对较弱，过快的心率可能超出心脏的代偿能力；老年人心脏功能已经有所减退，过快的心率会加重心脏的耗氧量，可能诱发心力衰竭等严重心脏问题。
呼吸系统症状
呼吸急促：热射病患者会出现呼吸急促的表现，这是机体试图通过加快呼吸来增加散热和获取更多氧气。儿童呼吸频率本身相对较快，热射病时呼吸急促可能会被家长误认为是普通的呼吸加快而忽视，需要仔细鉴别；老年人呼吸功能本身有所下降，呼吸急促会进一步加重其呼吸窘迫，影响气体交换。
呼吸衰竭：严重的热射病可能会引发呼吸衰竭，这是由于高温对呼吸系统的直接损伤以及多器官功能障碍累及呼吸系统所致。儿童呼吸衰竭的预后相对老年人可能相对较好，但也需要及时有效的救治；老年人发生呼吸衰竭时，因为其基础肺功能等较差，治疗难度更大，恢复也更困难。
其他系统症状
消化系统症状：部分热射病患者会出现恶心、呕吐、腹痛等消化系统症状，这是因为高温影响了胃肠道的血液循环和正常功能。儿童消化系统发育不完善，热射病时的消化系统症状可能会影响其营养摄入，进而影响身体恢复；老年人本身可能有胃肠道基础疾病，热射病诱发的消化系统症状可能会加重其原有的胃肠道病变。
肾脏功能损害：热射病可导致肾脏灌注不足等情况，从而引起肾脏功能损害，出现少尿甚至无尿等症状。儿童肾脏代偿能力相对较弱，肾脏功能损害可能会更快地影响其生长发育；老年人本身肾脏功能有所减退，热射病时更容易出现严重的肾功能衰竭，需要密切监测肾功能变化。
