Naturlig konvektionsvärmeöverföring avser flödet som orsakas av vätskans ojämna temperaturfält utan att förlita sig på externa krafter som pumpar eller fläktar.
Vätskan som är involverad i värmeväxlingen bildar en densitetsskillnad på grund av den ojämna temperaturen hos varje del, och genererar därigenom ett konvektivt värmeväxlingsfenomen orsakat av flytkraft i gravitationsfältet eller andra kraftfält.