Obszary zieleni miejskiej świadczą usługę w zakresie obniżania temperatury powietrza w miastach w miesiącach letnich, co może przekładać się na obniżenie zapotrzebowania na energię potrzebną do ochładzania pomieszczeń. Usługa ta może być realizowana na przykład przez rosnące tam drzewa miejskie w wyniku realizowanych przez nich procesów transpiracji oraz ocieniania. Proces transpiracji polega na pobieraniu przez drzewa wody znajdującej się w gruncie za pomocą ich systemu korzeniowego i oddawaniu jej do otoczenia w postaci pary wodnej za pomocą aparatu szparkowego znajdującego się w liściach drzew. Ponieważ proces ten zużywa energię słoneczną, która w innym przypadku powodowałaby ocieplenie powietrza, przyczynia się do obniżenia lokalnej temperatury powietrza. Ocienianie polega z kolei na odbijaniu pewnej ilości energii słonecznej padającej na liście drzew, w wyniku czego ocieniany obszar w mniejszym stopniu się nagrzewa/magazynuje energię cieplną, co również skutkuje obniżeniem lokalnej temperatury powietrza [Szczepanowska i Sitarski 2015].

Badania pokazują, że obszary zieleni miejskiej mogą być bardzo efektywne w świadczeniu tej usługi. Na przykład badanie wykonane w Monachium [Pauleit i in. 2000] pokazało, że miejsca pokryte zielenią miejską mają najniższą średnią temperaturę w strukturze miasta, a także że zwiększenie obszaru pokrytego zielenią miejską o 10% może skutkować obniżeniem na badanym obszarze średniej temperatury, mierzonej w ciągu upalnego, letniego dnia o 1,4^oC. W niektórych miastach, szczególnie tych charakteryzujących się występowaniem na ich obszarze wyjątkowo wysokiej temperatury powietrza w porze letniej, usługa ta może mieć jeszcze większe znaczenie. Na przykład badanie z 2009 roku wykonane w Izraelu pokazało, że poprzez odpowiedni dobór gatunków drzew można osiągnąć redukcję średniej temperatury otoczenia o 2,5^oC [Shashua-Bar i in. 2009]. Badanie wykonane w Atenach [Tsiros 2010] pokazało z kolei, że ocienianie terenu koronami drzew zmniejszyło temperaturę otoczenia na niektórych obszarach miasta aż o 5-7^oC, co wpłynęło na obniżenie zapotrzebowania na energię potrzebną do ochładzania pomieszczeń w sąsiadujących domach o od 2,6 do 8,6%. Nie w każdym miejscu taki wynik jest jednak możliwy do osiągnięcia.

Przegląd 74 artykułów naukowych, dotyczących wpływu obszarów zieleni miejskiej na wysokość temperatury powietrza został wykonany przez Bowler i in. [2010]. Meta-analiza ta sugeruje między innymi, że średnia temperatura powietrza mierzona w dzień (06:00-20:00) na obszarach zieleni miejskiej danego miasta jest o 0,94^oC niższa (przedział ufności 95% = 0,71-1,16), niż temperatura powietrza mierzona na obszarach tego samego miasta, ale pozbawionych zieleni miejskiej. Dodatkowo autorzy zauważyli, że efekt obniżania się temperatury powietrza na obszarach pokrytych zielenią miejską wzrasta wraz z ich rozmiarem. 

Dodatkowo zieleń miejska może przyczyniać się do redukcji siły wiania wiatru zimą, a tym samym mniejszego przenikania zimnego powietrza do wnętrza mieszkań, powodującego utratę ciepła z budynków [Szczepanowska i Sitarski 2015]. Jak pokazują badania [Peper i in. 2007], nawet przy dużej szczelności budynków w okresie wietrznej pogody w miesiącach zimowych, w ciągu zaledwie trzech godzin następuje całkowita wymiana powietrza. Zieleń miejska może redukować szybkość wiania wiatru nawet do 50%, przyczyniając się tym samym do potencjalnych oszczędności zużycia energii [Heisler 1986]. Badania wykonane w Stanach Zjednoczonych wskazują, że dzięki usłudze redukcji siły wiania wiatru świadczonej przez drzewa znajdujące się nieopodal zabudowań, w sprzyjających warunkach możliwe jest zaoszczędzenie do 25% energii zużywanej na ich ogrzewanie [Dewalle i Heisler 1988].

Choć wykonanie badania pokazującego wpływ zieleni miejskiej na zmniejszony poziom zużycia energii używanej na ochładzanie lub ogrzewanie budynków wymaga przeprowadzenia skomplikowanej symulacji komputerowej, to sama wycena tej usługi może być wykonana w relatywnie łatwy sposób. Wystarczy bowiem pomnożyć wielkość zaoszczędzonej energii elektrycznej lub cieplnej przez jej lokalną cenę, aby oszacować otrzymane oszczędności. Jest to kolejny przykład zastosowania ekonomicznej metody wyceny nazywanej avoided cost method (AC).  Przykładem takiej wyceny jest badanie wykonane w Nowym Jorku [Peper i in. 2007], gdzie oszacowano, że dzięki usłudze ocieniania i regulacji klimatu świadczonej przez drzewa przyuliczne, mieszkańcy tego miasta zaoszczędzili w ciągu roku 45609 MWh energii elektrycznej o wartości 6,9 mln USD oraz 46,5 milionów gazu ziemnego o wartości 20,8 mln USD.

Należy dodatkowo pamiętać, że dzięki ograniczaniu zużycia energii na ogrzewanie oraz ochładzanie pomieszczeń, mniejsza jej ilość musi być wyprodukowana. Ponieważ energia w wielu krajach, w tym w Polsce, produkowana jest w większości ze spalania paliw kopalnych, czego skutkiem ubocznym jest emisja zanieczyszczeń pyłowych i gazowych, to w praktyce pośrednio zieleń miejska poprzez swoją działalność regulacyjną mezoklimatu terenów miejskich zmniejszają emisję takich związków jak: CO₂, NO₂, SO_2, PM_x i VOC.