Konvektiivinen lämmönsiirto on lämmön siirtoa konvektion avulla, lämmön siirtoa nesteen liikkeen kautta. Konvektiivinen lämmönsiirto voi tapahtua kahdella suurella tavalla: luonnollisen konvektion ja pakotetun konvektion kautta. Nämä kaksi lämmönsiirtomenetelmää erottuvat ulkoisten laitteiden käytöstä tai puutteesta lämmitetyn nesteen siirtämiseksi. Kummassakin tapauksessa lämmönsiirto tapahtuu nesteen – kuten nesteen, kaasun tai reidin – läpi, joka virtaa kiinteän massan yli.
Yksi esimerkki konvektiosta on kattilassa kiehuva vesi. Kun lämmönlähteen lähellä oleva vesi lämpenee, molekyylit leviävät toisistaan. Tämän seurauksena vesi muuttuu vähemmän tiheäksi ja kelluvammaksi. Kelluva vesi nousee kattilan yläosaan ja viileämpi vesi tulee tilalle. Jäähdytinvesi kuumenee sitten lämmönlähteestä, muuttuu vähemmän tiheäksi ja nousee huipulle.
Tämä prosessi johtaa virtaan, jota kutsutaan konvektiovirraksi. Veden kiehuessa se tulee näkyvämmäksi, kun potissa on jotain makaronia – nähdään, kuinka makaronit liikkuvat ylös ja alas konvektiovirran kanssa. Kiehuva vesi on esimerkki luonnollisesta kiertoilmasta. Tässä järjestelmässä mikään muu kuin veden erilaiset tiheydet eivät aiheuta konvektiivista lämmönsiirtoa. Itse asiassa lämmön siirtäminen luonnollisen konvektion kautta toimii, koska yleensä lämmitetyillä nesteillä on pienempi tiheys kuin viileämmillä nesteillä.
Toisin kuin luonnollisen konvektion aiheuttama konvektiivinen lämmönsiirto on pakotetun konvektion aiheuttama lämmönsiirto. Pakotettu konvektio eroaa luonnollisesta konvektiosta, koska käytetään ulkoista mekanismia, joka siirtää nestettä ympäri. Tämä konvektiivisen lämmönsiirron menetelmä ei tarvitse vaihtelevaa nestetiheyttä toimiakseen. Esimerkkejä pakotetussa konvektiossa käytetyistä ulkoisista mekanismeista ovat pumput ja tuulettimet. Sydän on luonnollinen esimerkki tällaisesta laitteesta, jota käytetään pakotetussa konvektiossa.
Verenkierto on yksi tapa, jolla ihmiset ja jotkut eläimet säätelevät kehon lämpötilaa. Sydän on lähinnä pumppu ja veri on lämmitetty neste. Sydän pumppaa lämmitetyn nesteen verisuonten läpi ja kohti ihoa. Lämpö poistetaan sitten kehosta eri tavoin. Tämä on yksi syy siihen, että monilla aavikkoeläimillä on suuret korvat – veri voi kiertää korvien läpi ja luovuttaa lämmönsä ympäristölle eri lämmönsiirtomenetelmien avulla.