軽度の熱射病や積極的な治療では、通常、後遺症は残らない。 熱中症が重症で積極的な治療を行わなかった場合は、永続的な神経学的後遺症が残る可能性がある。 軽症の熱射病や、熱射病後に積極的な冷却措置をとる場合は、通常、後遺症はなく、あまり心配する必要はありません。 しかし、熱射病などの一部の重症の熱射病や、熱射病後に積極的な冷却措置をとらなかった場合には、高熱により脳細胞が急速に死滅し、昏睡、運動失調などを引き起こし、神経学的な後遺症が残ることがあります。 また、重症の熱射病の中には、高熱が持続することにより、心筋虚血、壊死、不整脈、腎機能異常、重度の筋損傷、臓器不全などを引き起こすものもある。 後遺症だけでなく、重症の熱射病は生命を脅かしやすいので、重く受け止める必要がある。 熱射病にかかった人は積極的に応急処置を行い、生体の健康への影響を軽減することが推奨される。 炎天下での屋外活動は最小限にとどめ、水分を多めに摂取するよう注意する必要がある。