Vulnerabilität bedeutet Sensibilität oder Verwundbarkeit. Der Gebrauch des Begriffs hat seinen Ursprung in der Geographie und der Forschung zu Naturgefahren. Siedlungsbereiche mit einer hohen Bevölkerungsdichte und einem hohen Anteil hitzeempfindlicher Menschen (zum Beispiel Kleinkinder oder hochaltrige Menschen) sind besonders sensibel gegenüber Hitze. Tritt in diesen Bereichen eine hohe Wärmebelastung auf, ist das Risiko von gesundheitlichen Auswirkungen besonders groß.

In der Vulnerabilitätsanalyse wird die Anzahl der Tropennächte als Indikator für die Wärmebelastung herangezogen. Tropennächte sind Nächte, in denen die Lufttemperatur nicht unter 20 Grad Celsius sinkt. Die Erholung ist in diesen Nächten eingeschränkt. Vor allem eine hohe Bebauungsdichte und ein hoher Versiegelungsgrad fördern die nächtliche Überwärmung der Stadt. Umso wichtiger sind intakte Kaltluftleitbahnen und kühlende Grünflächen im Stadtgebiet.