Konvekcija je općenito kretanje bilo koje molekule kroz bilo koje tekuće stanje, uključujući tekućine i plinove. To je primarni oblik prijenosa topline i mase na Zemlji, a može se naći u mnogim sustavima diljem svijeta. Mnogi ljudi ga poznaju iz zagrijavanja hrane ili svojih kuća, a također igra ključnu ulogu u stvaranju vremenskih uvjeta na planetu.
Postoje dvije glavne vrste konvekcije: prisilna i prirodna. Prisilna konvekcija se događa kada se medij koji prenosi toplinu kreće samostalno, kao što je kada zrak gura ventilator. U ovom slučaju, toplina se oslobađa kretanjem zraka tekućine, ali zapravo ne uzrokuje kretanje. Ponekad će se prisilna konvekcija nazivati i advekcijom topline.
Prirodna konvekcija nastaje kada se medij koji prenosi toplinu nadahnjuje da se kreće samom toplinom. To se događa i zato što se medij širi dok se zagrijava, kao u slučaju plinova, i zato što uzgon uzrokuje podizanje toplije tekućine. Ovaj oblik se također ponekad naziva slobodna konvekcija. Dvije vrste, prisilna i prirodna, često se javljaju u isto vrijeme, gdje toplina uzrokuje da se tekućina donekle pomakne, ali se također kreće zbog neke druge sile. U ovom slučaju to se naziva mješovita konvekcija.
Prisilna konvekcija se može vidjeti na mnogim mjestima u svijetu, kako u objektima koje je napravio čovjek, tako i u svijetu prirode. Na primjer, konvekcijska pećnica tjera zagrijani zrak da cirkulira kroz pećnicu pomoću ventilatora. Iako bi se zrak mogao pomaknuti donekle sam, sila omogućuje ravnomjerno raspoređivanje topline. Unutar ljudskog tijela, cirkulacijski sustav je još jedan sjajan primjer prisilne konvekcije. Krv, uz mnoge druge namjene, djeluje i kao sredstvo za zagrijavanje i kao sredstvo za hlađenje tijela, te se probija kroz krvožilni sustav.
Prirodna konvekcija se najlakše može vidjeti postavljanjem nečega iznad izvora topline bez ventilatora, poput grijača radijatora. Kako se zrak neposredno iznad grijača zagrijava, on se diže jer je plovniji od hladnog zraka oko njega. Ako stavite komad maramice iznad grijača, vidjet ćete da ga prirodni pokret zraka nosi prema gore. Slično, u tekućini možete vidjeti isti učinak na djelu zagrijavanjem jedne tekućine koja je obojena i stavite je u hladniju tekućinu druge boje. Topla tekućina će se podići.
Konvekcija igra ključnu ulogu u stvaranju oceanskih struja i na taj način pomaže u reguliranju vremenskih obrazaca diljem svijeta kroz masivni konvekcijski sustav. Tople vodene struje, grijane suncem, kreću se od ekvatora prema polovima, a dok putuju stalno se hlade, pomažući im da potonu. Tamo se uzdignu i ponovno se počnu kretati, tvoreći masivnu pokretnu traku kojoj u nekim slučajevima može trebati i više od 1,600 godina da dovrši svoj put.