Entender los mecanismos que impulsan los efectos de la isla de calor urbano de superficie (SUHI) es esencial para mitigar la degradación de los entornos térmicos urbanos y mejorar la habitabilidad urbana. Sin embargo, estudios anteriores se han concentrado principalmente en áreas urbanas centrales, careciendo de un análisis integral de toda el área metropolitana a lo largo de distintos períodos de tiempo. Además, la mayoría de los estudios se han basado en modelos de análisis de regresión como los mínimos cuadrados ordinarios (OLS) o la regresión logística, sin analizar adecuadamente la heterogeneidad espacial de los factores que influyen en los efectos de la isla de calor urbano de superficie (SUHI). Por lo tanto, este estudio tiene como objetivo explorar la heterogeneidad espacial y los mecanismos que impulsan los efectos de la isla de calor urbano de superficie (SUHI) en el área metropolitana de Guangzhou-Foshan a través de diferentes períodos de tiempo. Se empleó el método de Zonas Climáticas Locales (LCZs) para analizar las características del paisaje y la estructura espacial de la metrópoli de Guangzhou-Foshan para los años 2013, 2018 y 2023. Además, se utilizaron modelos de Regresión Geográficamente Ponderada (GWR), Regresión Geográficamente Ponderada a Múltiples Escalas (MGWR) y Detector Geográfico (GD) para investigar las interacciones entre los factores influyentes (factores de cobertura del suelo, factores ambientales urbanos, factores socioeconómicos) y la Intensidad de la Isla de Calor Urbana de Superficie (SUHII), maximizando la explicación de la SUHII a lo largo de todos los períodos de tiempo. Surgieron tres hallazgos principales: Primero, las Zonas Climáticas Locales (LCZs) en el área metropolitana de Guangzhou-Foshan exhibieron una heterogeneidad espacial significativa, con una relación no lineal con la SUHII. Segundo, los efectos de la SUHI mostraron un patrón claro de núcleo-periferia, con áreas de gran altura baja (LCZ 8) y compactas de altura baja (LCZ 3) mostrando los niveles más altos de SUHII en las zonas centrales urbanas. Tercero, los factores de cobertura del suelo emergieron como los factores más influyentes en los efectos de la SUHI en la metrópoli de Guangzhou-Foshan. Estos resultados indican que los efectos de la SUHI exhiben una notable heterogeneidad espacial, y se pueden aprovechar los diversos factores influyentes negativos para mitigar los efectos de la SUHI en diferentes ubicaciones metropolitanas. Tales hallazgos ofrecen información crucial para la futura formulación de políticas urbanas.