Konvekcija plašta je proces kojim se toplina iz Zemljine jezgre prenosi prema gore na površinu. Smatra se da zagrijavanje plašta od strane jezgre stvara konvekcijske ćelije u kojima se vrući materijal plašta diže, hladeći se dok ide, prema kori sve dok ne dosegne manje gust materijal, u kojem se trenutku širi, a zatim spušta. Slični se procesi mogu promatrati u bilo kojoj tekućini iznad vruće ili tople površine – na primjer, u atmosferi. Pretpostavlja se da je konvekcija plašta odgovorna za tektoniku ploča i drift kontinenta, kao i za vulkanizam.
Zemlja se sastoji od tri glavna sloja: jezgre, plašta i kore. Smatra se da se jezgra sastoji uglavnom od željeza i nikla, ali s visokim udjelom radioaktivnih elemenata; raspadanje ovih elemenata, zajedno s toplinom preostalom od Zemljine formacije, održava jezgru na visokoj temperaturi – za koju se smatra da je između 5,432 i 10,832 °F (3,000 i 6,000 °C.) Iznad jezgre nalazi se plašt, sloj od vrućeg metalnog silikatnog materijala debljine 1,800 milja (2,900 km), za koji se smatra da je u osnovi tekuć u svojim gornjim dijelovima, ali dolje moguće čvrst. Najviši sloj je kora, čvrsti sloj manje gustog materijala koji pluta na plaštu. Sastoji se od oceanske kore – oceanskog dna – debljine 4-7 milja (6-11 km) i kontinentalne kore debljine 19 milja (30 km).
Kora je razbijena na kontinentalne ploče, koje su se tijekom geološke povijesti polako pomicale jedna u odnosu na drugu, cijepale se i spajale, vjerojatno pod utjecajem konvekcijskih procesa unutar plašta. Smatra se da kada se materijal plašta koji se uzdiže približava kori, kretanje prema van uzrokuje da se dijelovi kore s obje strane pomiču. Smatra se da je Atlantski ocean nastao na ovaj način i proces se nastavlja i danas, a nova oceanska kora formirana je materijalom plašta duž Srednjoatlantskog grebena. Postoji i niz “vrućih točaka” gdje materijal plašta stvara novu zemlju na površini – na primjer, Island i Havaji. U nekim područjima – poput zapadne obale Južne Amerike – dijelovi oceanske kore mogu kliziti ispod kontinentalne kore i spustiti se duboko u plašt; one su poznate kao zone subdukcije.
Dok je kretanje tektonskih ploča dobro utvrđeno i potkrijepljeno vidljivim dokazima, procesi koji se odvijaju unutar Zemljinog plašta koji pokreću tektoniju ne mogu se izravno istražiti. Čini se vrlo vjerojatnim da su tu na djelu konvekcijski procesi, ali njihova točna priroda ostaje nejasna. Istraživanja konvekcije plašta moraju koristiti neizravne metode, kao što su ponašanje seizmičkih valova i kemijska analiza materijala plašta koji je ekstrudiran na površinu vulkanskom aktivnošću. Utvrđeno je da se uzorci materijala plašta uzetih s različitih lokacija međusobno kemijski razlikuju. Čini se da je to u sukobu s teorijskim modelima gdje se konvekcija odvija kroz cijelu dubinu plašta jer bi to trebalo dovesti do temeljitog miješanja materijala, što rezultira kemijski homogenom magmom.
Teorija konvekcije plašta mora objasniti promjenjivi kemijski sastav materijala plašta dok se slaže s drugim opažanjima i fizičkim ograničenjima u pogledu strukture plašta. U nekim modelima postoje različiti slojevi, pri čemu se u gornjem sloju odvija konvekcija, a iz donjeg sloja uzdižu se perjanice materijala. Drugi uključuju “mrljice” drevnog, dubokog materijala koji lebde u gornjem plaštu. Nepotpuno miješanje subducirane oceanske kore s materijalom plašta također može igrati ulogu. Konvekcija plašta područje je aktivnog istraživanja i od 2011. ne postoji konsenzus o detaljima procesa.