Konvektivni prijenos topline je prijenos topline putem konvekcije, prijenos topline gibanjem tekućine. Konvektivni prijenos topline može se dogoditi na jedan od dva glavna načina: prirodnom i prisilnom konvekcijom. Ove dvije metode prijenosa topline razlikuju se po korištenju ili nedostatku vanjskih uređaja za pomicanje zagrijane tekućine. U oba slučaja, prijenos topline odvija se tekućinom – kao što je tekućina, plin ili rheid – koja teče preko čvrste mase.
Jedan primjer konvekcije je voda koja ključa u loncu. Kako voda u blizini izvora topline postaje toplija, molekule se šire. To uzrokuje da voda postaje manje gusta i više pluta. Voda koja je plutajuća diže se do vrha lonca, a njezino mjesto zauzima hladnija voda. Hladnija voda će se tada zagrijati od izvora topline, postati manje gusta i popeti se na vrh.
Ovaj proces rezultira strujom koja se naziva konvekcijska struja. U slučaju ključanja vode, postaje vidljivije kada je u loncu nešto poput makarona – vidjet ćete kako se makaroni pomiču gore-dolje uz konvekcijsku struju. Kipuća voda je primjer prirodne konvekcije. U ovom sustavu ništa osim različite gustoće vode ne uzrokuje konvektivni prijenos topline. Zapravo, prijenos topline kroz prirodnu konvekciju funkcionira jer, općenito gledano, zagrijane tekućine imaju nižu gustoću od hladnijih tekućina.
Za razliku od konvektivnog prijenosa topline uzrokovanog prirodnom konvekcijom je prijenos topline uzrokovan prisilnom konvekcijom. Prisilna konvekcija razlikuje se od prirodne konvekcije zbog korištenja vanjskog mehanizma koji pomiče tekućinu. Ova metoda konvektivnog prijenosa topline ne zahtijeva različite gustoće tekućina za rad. Neki primjeri vanjskih mehanizama koji se koriste u prisilnoj konvekciji su pumpe i ventilatori. Srce je prirodni primjer takvog uređaja koji se koristi u prisilnoj konvekciji.
Krvožilni sustav jedan je od načina na koji ljudi i neke životinje reguliraju tjelesnu temperaturu. Srce je u biti pumpa, a krv je zagrijana tekućina. Srce pumpa zagrijanu tekućinu kroz krvne žile prema koži. Toplina se tada oduzima od tijela na različite načine. To je jedan od razloga zašto mnoge pustinjske životinje imaju velike uši – krv može cirkulirati kroz uši, odajući svoju toplinu u okoliš kroz različite metode prijenosa topline.