Para que una celda de convección se instale en un fluido, debe calentarse desde abajo y poder emitir calor desde la parte superior. Las celdas de convección se producen cuando un paquete particular de fluido queda atrapado un ciclo de calentamiento y enfriamiento, que aumenta y disminuye.
Los líquidos se vuelven menos densos cuando se calientan, por lo que los líquidos más calientes son más livianos por unidad de volumen que los mismos líquidos cuando están más fríos. Debido a que los fluidos pueden fluir, un fluido que se calienta desde abajo tiende a fluir hacia arriba, alejándose del calor, desplazando cualquier fluido más frío por encima de él. Debido a que el líquido más caliente está subiendo, el líquido más frío debe desplazarse hacia abajo, acercándolo a la fuente de calor. Al mismo tiempo, el fluido más caliente, alejado de la fuente de calor, se enfría a medida que irradia calor hacia el ambiente.
Las celdas de convección pueden formarse fácilmente dentro de contenedores abiertos, como una olla en una estufa. Sin embargo, también se forman en otras condiciones, en escalas muy variables. Las grandes nubes de tormenta son ejemplos de células de convección, donde el aire caliente se eleva desde la superficie de la Tierra a través del centro de la nube y el aire frío cae a lo largo del exterior. Las células de convección también causan lo que se conoce como granulación en la superficie del sol.
