กระบวนการพาความร้อนเป็นวิธีการหลักในการถ่ายเทความร้อนภายในของเหลวที่สัมผัสกับแหล่งความร้อน โดยปกติแล้วของเหลวซึ่งอาจเป็นของเหลวหรือก๊าซจะถูกทำให้ร้อนจากด้านล่างโดยพื้นผิวที่อบอุ่น การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิส่งผลให้ความหนาแน่นลดลงทำให้ของเหลวเพิ่มขึ้นและของเหลวที่เย็นกว่าจะไหลเข้าด้านในเพื่อแทนที่ เมื่อมันเพิ่มขึ้นมันจะสูญเสียความร้อนไปยังสภาพแวดล้อมกลายเป็นหนาแน่นและหนักกว่าของเหลวด้านล่าง มันไม่สามารถผ่านลงไปในของเหลวที่เพิ่มขึ้นนี้ได้ดังนั้นมันจึงกระจายในแนวนอนก่อนที่จะตกลงไปทางพื้นผิวและถูกดึงไปยังจุดเริ่มต้น ระบบนี้เรียกว่าเซลล์การพาความร้อนและเป็นคุณสมบัติของการเปลี่ยนแปลงของของไหลที่สามารถสังเกตได้ในหลากหลายสถานการณ์ตั้งแต่น้ำที่ถูกทำให้ร้อนในหม้อไปจนถึงกระบวนการในระดับดาวเคราะห์หรือตัวเอก
ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยเซลล์การพาความร้อนในวงกว้าง: บริเวณเส้นศูนย์สูตรจะได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์มากกว่าเสาทำให้อากาศอุ่นเพิ่มขึ้นจากนั้นก็ไหลไปสู่ละติจูดที่สูงขึ้นเมื่อมันไหลลงสู่เส้นศูนย์สูตร ทั้งสองด้าน สิ่งเหล่านี้เรียกว่าเซลล์ Hadley ไอน้ำในอากาศที่เพิ่มขึ้นกลั่นตัวเป็นอากาศเย็นที่ระดับความสูงที่สูงขึ้นและสามารถก่อตัวเป็นเมฆคิวมูโลนิมบัสสูงตระหง่านที่ก่อให้เกิดพายุฝนฟ้าคะนอง โดยทั่วไปแล้วอากาศจะไหลลงมาประมาณ 30 องศาเหนือและใต้ของเส้นศูนย์สูตรตามเวลาที่มันสูญเสียความชุ่มชื้นไปเกือบหมด เป็นผลให้ภูมิภาคเหล่านี้มักจะแห้งแล้งและมีทะเลทรายที่ยิ่งใหญ่ของโลก การเคลื่อนไหวของอากาศที่ตามมากลับสู่เส้นศูนย์สูตรนั้นเป็นความรับผิดชอบของลมการค้า
ความร้อนจากแกนกลางของโลกช่วยรักษาการไหลเวียนของหินร้อนของเหลวในชั้นบนทำให้เกิดเซลล์การพาความร้อนใต้เปลือกโลก การเคลื่อนที่ที่เกิดขึ้นของหินหลอมเหลวหรือกึ่งหลอมเหลวนั้นเป็นตัวผลักดันกระบวนการที่เรียกว่าการแปรสัณฐานของแผ่นเปลือกโลกซึ่งมีหน้าที่แยกเปลือกโลกออกเป็นแผ่นเปลือกโลกทวีปที่เคลื่อนที่สัมพันธ์กัน ปรากฏการณ์นี้มีหน้าที่ในการเกิดแผ่นดินไหวและการระเบิดของภูเขาไฟ พื้นที่บนพื้นผิวโลกที่อยู่เหนือเซลล์การพาความร้อนสามารถแยกและแยกออกจากกันสร้างแผ่นใหม่เช่นในระแหงลีย์ของแอฟริกา จานที่มีอยู่ซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยกระแสพาความร้อนด้านล่างสามารถผลักเข้าไปในอีกแผ่นหนึ่งได้สร้างแนวเทือกเขาเช่นเทือกเขาหิมาลัย
เซลล์การพาความร้อนยังมีอยู่ในดวงอาทิตย์ ภาพพื้นผิวของดวงอาทิตย์เผยให้เห็นโครงสร้างที่เป็นเม็ดละเอียดซึ่งประกอบด้วยพื้นที่สว่างและร้อนล้อมรอบด้วยเขตแดนที่มืดกว่าและเย็นกว่า แต่ละเม็ดบ่งบอกถึงส่วนบนสุดของเซลล์การพาความร้อนที่เกิดขึ้นจากพลาสมาซึ่งถูกทำให้ร้อนจากด้านล่างและเพิ่มขึ้นสู่พื้นผิวการทำความเย็นจากนั้นก็กระจายออกและลงมาอีกครั้งที่ขอบเขต
