それでは、熱くなってしまったスマホをそのまま使い続けると、どうなるのでしょうか?
「スマホは、熱くならないように自動的にスマホの動作に制限をかける動きをします。スマホの内部(基板)には、いくつかの温度センサがあり、スマホの内部の温度を監視しています」とのこと。
ある温度以上になると、スマホが勝手に下記のような動作制限をかけるようになっています。
・充電が遅くなる…充電する電流を温度があがるごとに徐々に少なくする
・画面が暗くなる……画面輝度を温度が上がるごとに徐々に暗くする
・動作が遅くなる……CPUの処理能力を温度が上がるごとに徐々に落としていく
・カメラが使えなくなる……カメラが使えなくなる予告後、停止
そして、最後は予告後、電源が切れるそうです。スマホの画面が急に暗くなったりするのは、そういうことだったのですね。
注)上記の動作制限は、スマホごとに温度の上がり方、仕様も違うため、スマホごとに異なります。
気温35℃以上などの環境では、ゲームや動画を避ける

Appleサポートより
いろいろ調べていくうちに、スマホには「適正な利用気温(環境温度)と湿度」が定められていることがわかりました。iPhoneの適正使用温度は「0~35℃」で、他の機種も基本的に同じぐらいだそう。
しかし今夏は気温が35℃を超える日もありました。そんな日にスマホを使うにはどうしたらいいのでしょうか。
「スマホの利用は、電話やメール程度にとどめておくほうがいいです。ゲームや動画などはNGです。もっとも、高温の場所でゲームなどをプレイすると画面がカクカクしたりするので、使いづらいと感じるのではないでしょうか」
使わないのが一番ですが、スマホにあまり負荷がかからない使い方なら大丈夫そうです。

出典:ウエザーニュース「結露が発生する気温差と湿度の関係」
スマホは結露に弱いため、急激に冷却することはNGですが、どれくらいの気温差に注意すればいいのでしょうか。
ウエザーニュースによると、結露が発生するのは、湿度が80%の場合は気温差たった約3℃とあります。執筆時の湿度84%。屋外から冷房のきいた部屋に入れば3℃ぐらい下がるでしょうが、これは結露の心配があるのでしょうか?
「スマホでは、熱を伝えて(熱伝導/熱拡散)、スマホ内部の熱を均一にし、スマホが熱くならないような工夫がされています。そのため、外気温との差でできる室内の結露よりも、気温差は緩和されます」とのこと。(スマホの熱拡散のしくみは後述)
急激な冷却はNGですが、それほど神経質にならなくても大丈夫そうです。