Konvekcija je na splošno gibanje katere koli molekule skozi katero koli tekoče stanje, vključno s tekočinami in plini. Je primarna oblika prenosa toplote in mase na Zemlji in jo lahko najdemo v številnih sistemih po vsem svetu. Mnogi ljudje ga poznajo pri ogrevanju hrane ali hiše, igra pa tudi ključno vlogo pri ustvarjanju vremenskih razmer na planetu.
Obstajata dve glavni vrsti konvekcije: prisilna in naravna. Prisilna konvekcija se pojavi, ko se medij, ki prenaša toploto, premika sam, na primer, ko zrak potiska ventilator. V tem primeru se toplota odvaja s gibanjem zraka tekočine, vendar dejansko ne povzroča gibanja. Včasih se prisilna konvekcija imenuje tudi toplotna advekcija.
Naravna konvekcija se pojavi, ko medij, ki prenaša toploto, navdihuje, da se premika s toploto sama. To se zgodi tako zato, ker se medij širi, ko se segreva, kot v primeru plinov, in tudi zato, ker vzgon povzroči dvig toplejše tekočine. Ta oblika se včasih imenuje tudi prosta konvekcija. Obe vrsti, prisilni in naravni, se pogosto pojavljata hkrati, kjer toplota povzroči, da se tekočina nekoliko premika, vendar se premika tudi zaradi neke druge sile. V tem primeru se imenuje mešana konvekcija.
Prisilno konvekcijo lahko opazimo marsikje po svetu, tako v umetnih predmetih kot v naravnem svetu. Na primer, konvekcijska pečica s pomočjo ventilatorja prisili ogret zrak, da kroži skozi pečico. Čeprav se zrak lahko nekoliko premika sam, sila omogoča enakomerno odvajanje toplote. V človeškem telesu je cirkulacijski sistem še en odličen primer prisilne konvekcije. Kri, poleg številnih drugih uporab, deluje kot sredstvo za ogrevanje in hlajenje telesa in se potiska skozi cirkulacijski sistem.
Naravno konvekcijo lahko najlažje opazimo tako, da nekaj postavimo nad vir toplote brez ventilatorja, kot je grelec radiatorja. Ker se zrak neposredno nad grelnikom segreva, se dvigne, ker je bolj vzgojen kot hladen zrak okoli njega. Če nad grelnik postavite kos robčnega papirja, boste videli, da ga naravno gibanje zraka ponese navzgor. Podobno lahko v tekočini opazite enak učinek pri delu, če segrejete eno obarvano tekočino in jo postavite v hladnejšo tekočino druge barve. Topla tekočina se bo dvignila.
Konvekcija ima ključno vlogo pri ustvarjanju oceanskih tokov in s tem pomaga pri uravnavanju vremenskih vzorcev po vsem svetu s pomočjo ogromnega konvekcijskega sistema. Tokovi tople vode, ki jih segreva sonce, tečejo od ekvatorja proti polom, med potovanjem pa se vztrajno ohlajajo in jim pomagajo potopiti. Ko se tam dvignejo, se spet začnejo premikati in tvorijo ogromen tekoči trak, ki v nekaterih primerih lahko traja več kot 1,600 let, da dokonča svojo pot.