Konvekcija plašča je proces, s katerim se toplota iz zemeljskega jedra prenaša navzgor na površje. Domneva se, da segrevanje plašča z jedrom ustvarja konvekcijske celice, v katerih se vroč material plašča dviga, medtem ko se ohlaja, proti skorji, dokler ne doseže manj gostega materiala, na katerem se razširi in nato spusti. Podobne procese lahko opazimo v kateri koli tekočini nad vročo ali toplo površino – na primer v atmosferi. Domneva se, da je konvekcija plašča odgovorna za tektoniko plošč in premik celin ter vulkanizem.
Zemlja je sestavljena iz treh glavnih plasti: jedra, plašča in skorje. Jedro naj bi bilo sestavljeno predvsem iz železa in niklja, vendar z visokim deležem radioaktivnih elementov; razpad teh elementov, skupaj s toploto, ki ostane pri nastanku Zemlje, ohranja jedro pri visoki temperaturi – naj bi bila med 5,432 in 10,832 °F (3,000 do 6,000 °C.) Nad jedrom se nahaja plašč, plast iz vročega kovinskega silikatnega materiala, debelega 1,800 milj (2,900 km), za katerega se domneva, da je v svojem zgornjem toku v bistvu tekoč, spodaj pa verjetno trden. Najvišja plast je skorja, trdna plast manj gostega materiala, ki plava na plašču. Sestavljen je iz oceanske skorje – oceanskega dna – 4-7 milj (6-11 km) debele in celinske skorje, debele 19 milj (30 km).
Skorja je razdrobljena na celinske plošče, ki so se skozi geološko zgodovino počasi premikale ena glede na drugo, se cepile in spajale, domnevno pod vplivom konvekcijskih procesov znotraj plašča. Domneva se, da če se dvigajoči material plašča približa skorji, gibanje navzven povzroči, da se deli skorje na obeh straneh odmaknejo. Domneva se, da je Atlantski ocean nastal na ta način in proces se nadaljuje še danes, pri čemer je nova oceanska skorja nastala iz materiala plašča vzdolž srednjeatlantskega grebena. Obstajajo tudi številne “vroče točke”, kjer material plašča tvori novo zemljo na površini – na primer Islandija in Havaji. Na nekaterih območjih – kot je zahodna obala Južne Amerike – lahko deli oceanske skorje zdrsnejo pod celinsko skorjo in se spustijo globoko v plašč; te so znane kot subdukcijske cone.
Medtem ko je gibanje tektonskih plošč dobro uveljavljeno in podprto z opaznimi dokazi, procesov, ki potekajo znotraj Zemljinega plašča, ki poganjajo tektoniko, ni mogoče neposredno raziskati. Zdi se zelo verjetno, da tam delujejo konvekcijski procesi, vendar njihova natančna narava ostaja nejasna. Pri raziskavah konvekcije plašča je treba uporabiti posredne metode, kot je obnašanje potresnih valov in kemična analiza materiala plašča, ki je bil iztisnjen na površje zaradi vulkanske aktivnosti. Ugotovljeno je bilo, da se vzorci materiala za plašč, vzeti z različnih lokacij, med seboj kemično razlikujejo. Zdi se, da je to v nasprotju s teoretičnimi modeli, kjer konvekcija poteka skozi celotno globino plašča, saj bi to moralo voditi do temeljitega mešanja materiala, kar ima za posledico kemično homogeno magmo.
Teorija konvekcije plašča mora pojasniti spremenljivo kemično sestavo materiala plašča, hkrati pa se strinjati z drugimi opažanji in fizičnimi omejitvami glede strukture plašča. Pri nekaterih modelih so ločene plasti, pri čemer se v zgornji plasti izvaja konvekcija, iz spodnje plasti pa se dvigajo perjanice materiala. Drugi vključujejo “blode” starodavnega, globokega materiala, ki plava v zgornjem plašču. Nepopolno mešanje subdukcijske oceanske skorje z materialom plašča lahko igra tudi vlogo. Konvekcija plašča je področje aktivnih raziskav in od leta 2011 ni soglasja o podrobnostih procesa.