Pentru ca o celulă de convecție să fie instalată într-un fluid, trebuie să fie încălzită de jos și să poată radia căldură din partea de sus. Celulele de convecție apar atunci când un anumit pachet de lichid devine prins un ciclu de încălzire și răcire, determinând creșterea și căderea.
Fluidele devin mai puțin dense atunci când sunt încălzite, deci lichide mai fierbinți sunt mai ușoare pe unitatea de volum decât aceleași fluide atunci când sunt mai reci. Deoarece fluidele pot curge, un fluid încălzit de jos tinde să curgă în sus, departe de căldură, deplasând orice lichid mai rece deasupra acestuia. Deoarece lichidul mai fierbinte este în creștere, lichidul rece trebuie să fie deplasat în jos, apropiindu-l de sursa de căldură. În același timp, lichidul mai fierbinte, departe de sursa de căldură, se răcește deoarece radiază căldură în mediul înconjurător.
Celulele de convecție se pot forma cu ușurință în recipiente deschise, cum ar fi un vas pe o sobă. Ele se formează și în alte condiții, cu toate acestea, la scări foarte diferite. Nori mari de furtună sunt exemple de celule de convecție, unde aer cald se ridică de la suprafața Pământului prin centrul norului și aerul rece cade de-a lungul exterioară. Celulele de convecție produc, de asemenea, ceea ce este cunoscut sub numele de granulare pe suprafața soarelui.
