In der Atmosphäre entstehen Konvektionsströmungen aufgrund der Erwärmung der Erdoberfläche durch die Strahlungsenergie der Sonne. Wenn sich die Luft in Bodennähe erwärmt, wird sie weniger dicht und steigt auf. Kältere, dichte Luft fällt an die Oberfläche, wo sie von der Erde erwärmt wird, wodurch ein Kreislauf entsteht.
Konvektionsströmungen spielen eine wichtige Rolle bei den Wettermustern der Erde. Sie sind für Wind und Niederschlag verantwortlich. Die warme Luft von der Erdoberfläche trägt Wasserdampf in die Atmosphäre. Wenn die Luft abkühlt, nimmt ihre Fähigkeit zur Aufnahme von Wasser ab, sodass der Dampf Wolken bildet. Im Ozean ist die Konvektionsheizung für die Meeresströmungen verantwortlich, die auch das Wettergeschehen beeinflussen.
Konvektionsströme treten im Magma der Erde auf. Diese Ströme treiben die Plattentektonik an. Der radioaktive Zerfall im Erdkern erzeugt genug Wärme, um die Gesteine zu schmelzen, die Magma bilden. Durch die Erwärmung steigt die Flüssigkeit an die Oberfläche und bricht die kontinentale und ozeanische Kruste in über 12 starre Platten auf. Durch die Konvektionsströmungen breiten sich die Platten aus und das abkühlende Magma bildet neues Gestein. An den gegenüberliegenden Enden der Platten, in den konvergenten Zonen, drückt die Bewegung die Kanten der Platten in den Untergrund, wo sie schmelzen und recyceln, um mehr Magma zu bilden.
