Города являются огромными накопителями и выделителями энергии. В рамках принятой модели можно считать, что город с миллионным населением ежегодно потребляет энергии около 4,5 • 1015 кДж, или 1,5 • 1013 кДж/км2. Последняя цифра несколько превышает величину энергии, поступающей от Солнца на уровне 56° с. ш.
1 человек – около 1200 кДж
Например, обязательным компонентом городской экосистемы оказались источники электрической и тепловой энергии, работающие на ископаемом топливе (преимущественно угле). Так, тепловые электроцентрали и котельные Читы обеспечивают его потребности в тепле и электроэнергии. Однако одновременно это привело к появлению ряда проблем, связанных с загрязнением окружающей среды.
Концентрируя большое количество энергии, города часть ее выделяют в окружающую среду в виде тепловой энергии, повышая неупорядоченность в окружающей среде.
В городе температура воздуха всегда выше, чем на территориях вокруг него. Это обусловлено как техногенной деятельностью, так и нагревом солнцем асфальтовых, бетонных и каменных поверхностей улиц, площадей, стен и крыш домов и т. д. В больших городах с плотной застройкой температура воздуха может быть выше на 5°С по сравнению с окружающей местностью. При сильных морозах температура в центре крупного города иногда бывает на 9-10 °С выше, чем на окраине.
Уровень мощности городских систем примерно в 100 раз выше уровня в любой природной системе. Поэтому даже небольшая городская экосистема нуждается в прилегающей к ней очень большой площади природной системы для рассеяния неупорядоченности (энтропии) на выходе.