Segùn Apple si el iPhone se sobrecalienta es por culpa del Sol.

Ante la gran cantidad de quejas que han surgido a raiz del sobrecalentamiento del iPhone 3GS, Apple dice a travez de un documento de soporte que  esto se debe al astro rey.

la verdad es que esto pasa con cualquier dispositivo que se coloque directamente al sol.

En resumen, y dejando aparte algunos casos, que el iPhone se caliente aunque no le de el sol en muchas ocasiones

http://support.apple.com/kb/HT2101