Le processus de convection est le principal moyen de transfert de chaleur dans un fluide qui est exposée à une source de chaleur. Généralement, le fluide, qui peut être un liquide ou un gaz, est chauffée par le bas par une surface chaude, l'augmentation de la température entraîne une diminution de la densité, ce qui provoque le fluide refroidisseur et à augmenter l'écoulement de fluide vers l'intérieur de la remplacer. Comme il se lève, il perd de la chaleur à son environnement, de plus en plus dense et plus lourd que le liquide ci-dessous. Il ne peut pas descendre dans ce fluide augmente, de sorte qu'il se propage horizontalement avant de retomber vers la surface et étant tiré vers son point de départ par le fluide augmente. Ce système est connu sous le nom de cellules de convection et est une caractéristique de la dynamique des fluides qui peuvent être observés dans une variété de situations, de l'eau qui est chauffée dans une casserole à des processus à l'échelle planétaire ou stellaire.
L'atmosphère terrestre comporte des cellules de convection à grande échelle: les régions équatoriales reçoivent plus la chaleur du soleil que les pôles, amenant l'air chaud à s'élever, puis s'écouler vers de plus hautes latitudes, où il descend à refluer vers l'équateur, formant une cellule de convection énorme de chaque côté. Elles sont connues comme cellules de Hadley. La vapeur d'eau dans l'air se condense la hausse comme l'air se refroidit en altitude et peuvent former des cumulonimbus géants qui produisent des orages. L'air descend généralement à environ 30 degrés au nord et au sud de l'équateur, date à laquelle il a perdu la plupart de son humidité; par conséquent, ces régions sont généralement aride et contient quelques-uns des grands déserts du monde. Le mouvement ultérieur de retour d'air vers l'équateur est responsable des alizés.
La chaleur du noyau de la Terre maintient la circulation d'eau chaude, rock fluide dans le manteau supérieur, la formation des cellules de convection sous la croûte. Le mouvement résultant de roche fondue ou semi-fondue conduit le processus connu sous le nom tectonique des plaques qui est responsable de la division du continent en croûte "plaques" qui se déplacent par rapport à l'autre. Ce phénomène est responsable de tremblements de terre et l'activité volcanique. Domaines de la surface de la Terre qui sont assis directement au-dessus d'une cellule de convection peut se diviser et se séparent, formant de nouvelles plaques, comme dans la vallée du Rift en Afrique. Une plaque existante, propulsé par des courants de convection ci-dessous, peuvent pousser dans une autre assiette, la construction de chaînes de montagnes comme l'Himalaya.
Il existe également des cellules de convection dans le soleil. Images de la surface du soleil révèlent une structure granulaire constitué de lumineux, les zones chaudes entourées par plus sombres, plus froides limites. Chaque granule indique le début d'une cellule formée par convection du plasma qui est chauffée par le bas et remonte à la surface, en refroidissant ensuite étaler et de redescendre à la limite.