Para que uma célula de convecção seja configurada em um fluido, ela deve ser aquecida por baixo e ser capaz de irradiar calor do topo. Células de convecção ocorrem quando um pacote específico de fluido fica preso em um ciclo de aquecimento e resfriamento, fazendo com que suba e desça.
Os fluidos se tornam menos densos quando aquecidos, portanto os mais quentes são mais leves por unidade de volume do que os mesmos fluidos quando mais frios. Como os fluidos podem fluir, um fluido aquecido de baixo tende a fluir para cima, longe do calor, deslocando qualquer fluido mais frio acima dele. Como o fluido mais quente está subindo, o fluido mais frio deve ser deslocado para baixo, trazendo-o para mais perto da fonte de calor. Ao mesmo tempo, o fluido mais quente, longe da fonte de calor, resfria à medida que irradia calor para o meio ambiente.
Células de convecção podem se formar facilmente em recipientes abertos, como uma panela no fogão. Eles se formam também em outras condições, porém, em escalas muito variadas. Grandes nuvens de tempestade são exemplos de células de convecção, onde o ar quente sobe da superfície da Terra através do centro da nuvem e o ar frio cai do lado de fora. As células de convecção também causam o que é conhecido como granulação na superfície do sol.
