Es el cuadro más grave de una insolación y puede presentarse en individuos sanos que están sometidos a estrés en un ambiente muy caluroso. Estos pacientes pueden alcanzar temperatura de 42 grados centígrados, lo cual altera varios mecanismos enzimáticos y aumenta la demanda metabólica del organismo, además de ocasionar la pérdida de los mecanismos de regulación de la temperatura. Provoca daño considerable a las células nerviosas, el hígado y por último a todos los órganos.
El paciente manifiesta deterioro neumológico agudo, convulsiones, síndrome de dificultad respiratoria del adulto, falla en el funcionamiento de los riñones, destrucción muscular, alteraciones en la coagulación y muerte. Las personas con esta complicación necesitan ser atendidas por personas experto y es indispensable contar con el apoyo de un laboratorio para confirmar la diagnóstico e identificar oportunamente las complicaciones.