En el campo de la dinámica de fluidos, una célula de convección es el fenómeno que se produce cuando existen diferencias de densidad dentro de un cuerpo de líquido o gas. Estas diferencias de densidad dan lugar a corrientes ascendentes y/o descendentes, que son las características fundamentales de una célula de convección. Cuando un volumen de fluido se calienta, se expande y se vuelve menos denso y, por tanto, más flotante que el fluido circundante. La parte más fría y densa del fluido desciende para asentarse debajo del fluido más caliente y menos denso, y esto hace que el fluido más caliente ascienda. Este movimiento se denomina convección, y la masa de líquido en movimiento se denomina célula de convección. Este tipo concreto de convección, en el que una capa horizontal de fluido se calienta desde abajo, se conoce como convección de Rayleigh-Bénard. La convección suele requerir un campo gravitatorio, pero en experimentos de microgravedad se ha observado la convección térmica sin efectos gravitatorios.
Los fluidos se generalizan como materiales que exhiben la propiedad de fluir; sin embargo, este comportamiento no es exclusivo de los líquidos. Las propiedades de los fluidos también pueden observarse en los gases e incluso en las partículas sólidas (como la arena, la grava y los objetos más grandes durante los desprendimientos de rocas).
Una célula de convección es más notable en la formación de nubes con su liberación y transporte de energía. A medida que el aire se desplaza por el suelo, absorbe calor, pierde densidad y asciende a la atmósfera. cuando se ve forzado a entrar en la atmósfera, que tiene una presión atmosférica más baja, no puede contener tanto fluido como a menor altura, por lo que libera su aire húmedo, produciendo lluvia. En este proceso, el aire caliente se enfría; gana densidad y cae hacia la tierra y la célula repite el ciclo.
Las células de convección pueden formarse en cualquier fluido, incluyendo la atmósfera terrestre (donde se denominan células de Hadley), el agua hirviendo, la sopa (donde las células pueden identificarse por las partículas que transportan, como los granos de arroz), el océano o la superficie del sol. El tamaño de las células de convección viene determinado en gran medida por las propiedades del fluido. Las células de convección pueden producirse incluso cuando el calentamiento de un fluido es uniforme.