No campo da dinâmica dos fluidos, uma célula de convecção é o fenómeno que ocorre quando existem diferenças de densidade dentro de um corpo de líquido ou gás. Essas diferenças de densidade resultam em correntes ascendentes e/ou descendentes, que são as principais características de uma célula de convecção. Quando um volume de fluido é aquecido, ele se expande e se torna menos denso e, portanto, mais flutuante do que o fluido ao redor. A parte mais fria e mais densa do fluido desce para assentar abaixo do fluido mais quente e menos denso, e isto faz com que o fluido mais quente suba. Tal movimento é chamado de convecção, e o corpo móvel do líquido é referido como uma célula de convecção. Este tipo particular de convecção, onde uma camada horizontal de fluido é aquecida por baixo, é conhecida como convecção Rayleigh-Bénard. A convecção geralmente requer um campo gravitacional, mas em experimentos de microgravidade, a convecção térmica tem sido observada sem efeitos gravitacionais.
Fluidos são generalizados como materiais que exibem a propriedade de fluxo; entretanto, este comportamento não é exclusivo de líquidos. As propriedades dos fluidos também podem ser observadas em gases e mesmo em sólidos particulados (como areia, cascalho e objetos maiores durante deslizamentos de rochas).
Uma célula de convecção é mais notável na formação de nuvens com sua liberação e transporte de energia. Quando o ar se move ao longo do solo, absorve calor, perde densidade e sobe para a atmosfera. Quando é forçado a entrar na atmosfera, que tem uma pressão de ar mais baixa, não pode conter tanto líquido como a uma altitude mais baixa, então libera seu ar úmido, produzindo chuva. Neste processo o ar quente é resfriado; ele ganha densidade e cai em direção à terra e a célula repete o ciclo.
Células de convecção podem se formar em qualquer fluido, incluindo a atmosfera da Terra (onde são chamadas de células Hadley), água fervente, sopa (onde as células podem ser identificadas pelas partículas que transportam, como grãos de arroz), o oceano, ou a superfície do sol. O tamanho das células de convecção é determinado em grande parte pelas propriedades do fluido. Células de convecção podem mesmo ocorrer quando o aquecimento de um fluido é uniforme.