Dabiskā konvekcija ir siltuma pārneses veids, kurā ar cilvēku nesaistīti spēki ietekmē šķidrumu, piemēram, gāzu un šķidrumu, dzesēšanu un sildīšanu. Siltuma pārnese rada ciklu, ko sauc par konvekcijas strāvu, kurā siltu šķidrumu aizstāj ar vēsāku. Visi šķidrumi un matērija ir izgatavoti no maziem celtniecības blokiem, ko sauc par atomiem, kas grupējas molekulās. Šo molekulu kustība izraisa šķidrumu celšanos vai kritumu.
Dabiskā konvekcija palīdz izskaidrot daudzas Zemes dabiskās sistēmas, piemēram, okeāna straumes un atmosfēras slāņus. Tas ir pretstatā piespiedu konvekcijai, kas darbojas pēc tāda paša principa, bet tai ir siltuma avots, ko rada cilvēka radītas ierīces, piemēram, gaisa vai ūdens ventilatori, kas paātrina siltuma pārneses ciklu. Gan piespiedu, gan dabisko konvekciju var izmantot īpašiem mērķiem, piemēram, māju apkurei vai pašvaldības ūdensapgādei.
Ja uz to iedarbojas siltuma avots, piemēram, saule vai pazemes siltums, šķidrumi bieži paceļas uz augšu. Piemēram, kad saule sasilda Zemes virsmu, gaiss pie zemes gandrīz vienmēr ir siltāks nekā gaiss augstāk debesīs. Siltums paplašina atstarpes starp molekulām, padarot gaisu vieglāku un paceļot to virs virsmas. Gaisam paceļoties tālāk no karstās zemes, molekulas atdziest un saspiežas. Pēc tam šis vēsāks un smagāks gaiss gravitācijas ietekmē tiek novilkts uz leju, kur tas atkal uzsilst un sāk ciklu no jauna.
Okeāna straumes rodas arī dabiskās konvekcijas dēļ, ko papildina vēja izmaiņas un sālsūdens blīvums. Aukstie vēji, kas plūst pāri ūdens virsmai, liek molekulām saspiesties un nogrimt okeāna dibena virzienā. Tuvojoties ekvatoram, ūdens sasilst un atkal paceļas. Tas rada milzīgas okeāna straumes, kas plūst gar kontinentālajiem krastiem un ietekmē laika apstākļus apkārtējos sauszemes reģionos.
Parasti svarīga dabiskās konvekcijas sastāvdaļa ir Ņūtona dzesēšanas likums. Šis zinātniskais likums nosaka, ka ātrums, ar kādu viela zaudē siltumu, ir tieši saistīts ar objekta temperatūru, kas uz to iedarbojas. Citiem vārdiem sakot, jo vēsāks ir objekts, jo vairāk siltuma šķidrums zaudēs. Viens no šī likuma piemēriem ir ledus kubiņu pievienošanas efekts dzērienam — viens kubs atņems tikai nelielu daļu siltuma, bet sauja atdzesēs dzērienu daudz ātrāk.