十九世纪初，英国气候学家 路克.霍德华（Luke Howard)在《伦敦的气候》 一书中，首先提出了热岛效应的气候特征理念。随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。海岛上的地面气温，由于高于周围海上气温，并因此形成海风环流以及海岛上空的积云对流，这是海洋热岛效应的表现。进入21世纪，由于城市人口集中，工业发达，交通拥塞，大气污染严重，且城市中的建筑大多为石头和混凝土建成，它的热容量低，热传导率高，加上建筑物本身对风的阻挡或减弱作用，可使城市年平均气温比郊区可高2℃，甚至更多,在温度的空间分布上,城市犹如一个温暖的岛屿，从而形成城市热岛效应。
城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等，这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的能量，产生众所周知的温室效应，引起大气的进一步升温。市大气污染使得城区空气质量下降，烟尘、SO2、NOx，CO含量增加，这些物质都是红外辐射的良好吸收者，至使城市大气吸收较多的红外辐射而升温。
透水铺装在构建生态海绵城市中对城市水环境的改善作用也是颇为显著的，由于城市中的不透水路面不能及时地将雨水渗入地下，因此，城市中常常出现雨水蓄积和漫流现象，透水性铺装地面由于自身良好的透水性能，能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力及城市安全问题。特别是与普通铺装相比，透水铺装兼有良好的渗水保湿及透气功能。具有缓解城市“雨岛效应”。
3、透水铺装可改善城市水与空气之间的微循环，大大缓解城市“热岛效应”。提高城市步行及生活舒适感。
4、透水铺装可以补充地下水，涵养地下水，对城市景观绿化及植被生长具有良好的生态及生存环境。
5、透水铺装能有效降低地表粉尘、建筑扬尘等在空气中的含量，大大减少雾霾的产生。
6、透水路面解决了雨水“渗、滞、蓄、净、用”的方方面面，多余的雨水再进行排掉，这是 自然生态理论 。
综上所述，“生态海绵城市”即是以“城市地表、江、河、湖、市政管网”为载体的水生态基础设施。城市的每一寸土地都具备一定的雨洪调蓄、水源涵养，雨污净化等功能，这也是“生态海绵城市”构建的基础。生态海绵城市建设的目标是：“安全、宜居、美丽”，我们要与城市景观、园林绿化、污水处理、垃圾分类及处理等一系列形成一套综合的城市生态系统。建设生态海绵城市是人类共同的责任，任重而道远，需要我们从源头开始，用自然生态的方式治理生态才是生态。