Ventilasi cerobong adalah metode ventilasi alami yang mengandalkan sirkulasi udara spontan yang disebabkan oleh efek cerobong termal. Fenomena alam yang terjadi ini menyebabkan udara panas naik di ruang tertutup dan mencari jalan keluar. Ketika udara panas meninggalkan ruang, itu menciptakan vakum parsial yang menarik udara dingin dari atmosfer luar untuk menggantikannya. Siklus ini akan terus memasukkan udara dingin ke dalam ruang, sehingga secara efektif mengatur suhu dan memastikan pasokan udara segar yang konstan. Sistem pertukaran panas dan udara ini paling efektif di gedung dengan sistem ventilasi cerobong khusus dan di mana perbedaan besar suhu eksterior dan interior mendorong efek cerobong.
Fenomena alam dari udara panas yang naik di atas udara yang lebih dingin cukup terkenal dan menjadi dasar untuk semua sistem ventilasi cerobong. Ketika udara dipanaskan, molekul-molekul bergerak lebih jauh, sehingga membuat udara kurang padat dan lebih apung. Badan atau kolom udara di setiap ruang tertutup akan selalu lebih panas menuju bagian atas ruang karena efek ini. Sistem ventilasi cerobong menggunakan gerakan yang terjadi secara alami ini untuk mengeluarkan udara panas dan menarik udara segar yang lebih dingin ke dalam ruangan. Sistem ini sangat efisien karena memerlukan sangat sedikit, jika ada, komponen mekanis untuk beroperasi dengan benar.
Sistem pertukaran udara cerobong khusus biasanya akan menampilkan serangkaian ventilasi udara panas di tingkat atap dan saluran masuk udara dingin di sepanjang bagian bawah dinding luar. Ventilasi udara panas idealnya harus ditempatkan setinggi mungkin; efek tumpukan menjadi lebih jelas ketika jarak antara titik masuk dan keluar meningkat. Bangunan bertingkat yang lebih besar biasanya memiliki saluran udara panas pusat yang mengarah ke atap struktur dengan ventilasi udara panas di langit-langit di setiap lantai. Saluran masuk udara dingin kemudian biasanya diumpankan oleh udara yang ditarik ke saluran udara dingin terpisah oleh kipas. Saluran ini akan memiliki satu set ventilasi masuk di permukaan tanah.
Ketika udara di ruang interior mulai memanas, secara alami akan naik ke bagian atas ruang dan keluar dari ventilasi udara panas. Saat melakukannya, vakum bertekanan rendah yang tertinggal di belakangnya menarik udara segar yang lebih dingin ke area tersebut melalui ventilasi udara dingin. Siklus ini membentuk pola ventilasi aliran silang konstan yang menjaga area disuplai dengan udara segar. Karena siklus ini bergantung pada perbedaan suhu antara kolom udara luar dan dalam, sistem ventilasi cerobong sangat efektif selama periode musim dingin.
Ventilasi cerobong memiliki sejumlah keuntungan dan kerugian yang harus dipertimbangkan ketika memilih sistem ventilasi. Manfaat utama sistem ventilasi cerobong termasuk fleksibilitas dalam penempatan ventilasi, tidak bergantung pada pola angin, aliran udara yang stabil, dan keberlanjutan. Kerugian dari sistem jenis ini adalah gaya aliran udara yang lebih rendah bila dibandingkan dengan ventilasi angin, ketergantungan pada perbedaan suhu, dan keterbatasan desain mengenai ketinggian langit-langit. Meskipun terdapat kekurangan, sistem ini umumnya efektif, biaya rendah, dan opsi pertukaran udara yang ramah lingkungan.