Problemas ambientais
Sabe-se atualmente que as cidades - sobretudo grandes áreas urbanas - criam seus próprios microclimas. Isso ocorre por causa da grande extensão da superfície de certos materiais comuns nas cidades, tais como concreto, asfalto e cimento, que originam ilhas de calor. Esses materiais retêm parte significativa da energia solar, fazendo com que o local possua uma temperatura média mais alta do que as áreas rurais que a cercam. As grandes metrópoles chegam a registrar gradientes de temperatura superiores a 10°C entre os bairros de subúrbio e a sua área central.
A maioria das grandes cidades enfrentam um grande problema ambiental: a poluição atmosférica. Algumas cidades geram tanta poluição que o ar acaba por tornar-se saturado de materiais exógenos, criando uma névoa espessa, de cor acinzentada denominada smog.
A poluição atmosférica, gerada pelas indústrias e veículos motorizados, é uma séria ameaça à saúde dos habitantes de um dado lugar, sendo responsável pela deflagração de inúmeros problemas como alergias, doenças respiratórias, cardiopatias, stress, entre outros. Os problemas decorrentes da má qualidade do ar se agravam principalmente durante os meses do inverno, devido a presença de um fenômeno conhecido como inversão térmica, que dificulta a dispersão dos poluentes.
Leis anti-poluição podem regular as emissões de gases poluentes das fábricas e veículos automotores, sendo uma possível solução quanto à esse problema. Um sistema de transporte público urbano desenvolvido também é outra opção, em relação à construção de vias públicas de alta capacidade tais como vias expressas, diminuindo o trânsito de veículos nas vias já existentes.
Esgotos e efluentes industriais continuam a poluir muitos rios, lagos, aquíferos e zona costeiras. Isso pode causar danos à fauna e flora local, tais como mangues e praias. A poluição, além disso, impossibilita, ou torna problemática, a utilização de praias como áreas de recreação, como é o caso de alguns setores da cidade do Rio de Janeiro.
O lixo é outro grande problema. Várias cidades tem dificuldades em livrar-se adequadamente de seu lixo. A quantidade de lixo que vai para os aterros sanitários cresce com o tempo, e acumula-se com rapidez, enquanto que incineradores geram poluição atmosférica. Lugares disponíveis para a disposição do lixo estão cada vez mais difíceis de se encontrar, devido à oposição de moradores próximos e de ambientalistas (princípio NIMBY).
Problemas governamentais
Desde que as primeiras instituições administrativas surgiram com o intuito de administrar cidades, desde os primórdios da história da urbanização, a tarefa destas instituições tem tornado-se cada vez mais complexa. Atualmente, é responsabilidade da prefeitura - como estas instituições são chamadas atualmente - administrar uma variedade de serviços públicos tais como policiamento, educação, cobertura anti-incêndio, transporte público, manuntenção de vias públicas em geral, renovar bairros em decadência, entre outros.
As prefeituras precisam de verbas para arcarem com suas responsabilidades. Boa parte destas verbas são geradas através de impostos municipais, isto é, instituídos pela prefeitura, e válidos dentro da cidade. Porém, os impostos municipais por si só geralmente não são suficientes. As cidades também precisam de outras fontes de fundos, como verbas fornecidas pelo governo do país (ou a subentidade administrativa, tal como estado ou província) onde a cidade está localizada, ou a tomada de empréstimos.
Porém, o contínuo crescimento populacional das cidades tornam as tarefas e as responsabilidades das prefeituras das grandes cidades difícil, devido aos maiores gastos envolvidos - especialmente quando a percentagem de habitantes vivendo na pobreza aumenta na cidade. Quando isto acontece, as prefeituras precisam fornecer assistência social para um número maior de pessoas, ou arcarem com os problemas causados pela pobreza, como o baixo número de verbas arrecadadas através de impostos municipais. Dois exemplos são São Paulo e Rio de Janeiro, que receberam grandes quantidades de nordestinos - a maioria com pouca ou nenhuma educação - entre as décadas de 1950 e 1990.
O problema da pobreza é agravado quando os habitantes da classe média e alta começam a sair da cidade, mudando-se para subúrbios mais distantes. Em muitos casos, muitos dos ex-habitantes continuam a trabalhar na cidade na qual eles moravam anteriormente, comumente, no centro financeiro da cidade. Porém, em todo caso, os ex-habitantes já não pagam impostos para a prefeitura da cidade onde eles moravam. Esta migração da classe média e alta ocorre primariamente nas inner cities existentes no Reino Unido, na Irlanda e principalmente nos Estados Unidos - exemplos bem-conhecidos são Denver e Chicago. A prefeitura de uma cidade também sofre quando estabelecimentos comerciais e industriais mudam-se em direção à outras cidades, como cidades vizinhas, atraídas por diversos fatores como impostos mais baixos.
