Konvektionskylning är all överföring av värme som uppstår från en rörelse av vätska. Både vätskor och gaser kan uppvisa konvektionskylning, och effekten kan vara naturlig eller forcerad. Naturlig kylning uppstår från värmeöverföring på grund av förändringar i vätskans densitet, såsom varm luft som stiger och svalare luft sjunker. Påtvingad konvektion uppstår när någon yttre kraft tillförs för att flytta vätskan, till exempel en fläkt som rör luft eller en sked som rör om en vätska.
Värmeöverföring sker främst från ledning och konvektion. Ledning är en överföring av värme genom vilket material som helst, utan rörelse av materialet. Ett exempel på ledning är en metallpanna som värms upp av en låga på en gasspis. Gaslågan värmer undersidan av pannan, och ledning kommer att överföra värmen till resten av pannan. När värmen stängs av kommer konvektion att kyla pannan när värmen överförs och stiger över till luften runt pannan.
Naturlig konvektionskylning sker i jordens atmosfär och hav. Luften värms upp av markens uppvärmning och stiger. När luft stiger svalnar den och återgår till ytan, vilket skapar global luftcirkulation och vädermönster. Havsströmmar för varmt vatten till kallare hav och kallare vatten sjunker och flyttar till de varmare regionerna. Solljus tillför energi genom att värma luften eller vattnet, och jordens rotation ger viss energi, men rörelsen anses vara naturlig snarare än tvingad.
Konvektionskylning sker även inuti jorden. Den smälta kärnan, uppvärmd av sönderfall av radioaktiva element, stiger mot den yttre skorpan på vår planet. Konvektion kyler det smälta kärnmaterialet och det rör sig långsamt tillbaka till mitten. Denna rörelse gör att våra kontinenter långsamt rör sig ovanpå den smälta kärnan, ett fenomen som kallas tektonisk plattrörelse.
Forcerad kylning är vanligt i hem och företag. Luftkonditionering och värmesystem använde forcerad luftkonvektion för att flytta värme in eller ut ur en byggnad. Fläktar inuti elektronisk utrustning använde forcerad konvektionskylning för att flytta luft över elektroniska komponenter. Kylsystem använder fläktar både för att ta bort värme från kondensorns slingor, men också för att kyla kompressorn och flytta luft in i kylutrymmet.
Kylfläktar har visat konvektionseffekter i århundraden. Med uppfinningen av elektricitet kunde elmotorer användas för att driva bords- och takfläktar. Sofistikerade takfläktar med termostater för att automatiskt styra deras funktioner har funnits sedan slutet av 20-talet. Alla förlitar sig på samma princip att kyla den mänskliga kroppen genom att flytta luft över huden.
Konvektion kan kombineras med förångning för att förbättra kylningsprestanda. Evaporativa kylsystem, som använder forcerad luft som passerar genom en våt förångningsdyna för att kyla inre utrymmen, är populära i områden med mycket låg luftfuktighet. Dessa system kyler det inre utrymmet genom att ta bort värme från den inkommande luften genom avdunstning. Den resulterande luftströmmen är svalare, men innehåller mer fukt. Evaporationssystem fungerar inte bra i områden med högre relativ luftfuktighet, eftersom kylning inte kommer att ske och insidan kan bli ganska fuktig.