重症中暑症是中暑中情况最严重的一种，如不及时救治将会危急生命。这类中暑又可分为四种类型：热痉挛、热衰竭、日射病和热射病。
热痉挛症状特点：多发生于大量出汗及口渴，饮水多而盐份补充不足致血中氯化纳浓度急速明显降低时。这类中暑发生时肌肉会突然出现阵发性的痉挛的疼痛。
热衰竭症状特点：这种中暑常常发生于老年人及一时未能适应高温的人。主要症状为头晕、头痛、心慌、口渴、恶心、呕吐、皮肤湿冷、血压下降、晕厥或神志模糊。此时的体温正常或稍微偏高。
日射病症状特点：这类中暑的原因正像它的名字一样，是因为直接在烈日的暴晒下，强烈的日光穿透头部皮肤及颅骨引起脑细胞受损，进而造成脑组织的充血、水肿；由于受到伤害的主要是头部，所以，最开始出现的不适就是剧烈头痛、恶心呕吐、烦躁不安，继而可出现昏迷及抽搐。
热射病症状特点：还有一部份人在高温环境中从事体力劳动的时间较长，身体产热过多，而散热不足，导致体温急剧升高。发病早期有大量冷汗，继而无汗、呼吸浅快、脉搏细速、躁动不安、神志模糊、血压下降，逐渐向昏迷伴四肢抽搐发展；严重者可产生脑水肿、肺水肿、心力衰竭等。