Trong khí quyển, các dòng đối lưu xảy ra do sự nóng lên của bề mặt Trái đất bởi năng lượng bức xạ từ mặt trời. Khi không khí gần mặt đất ấm lên, nó trở nên ít đặc hơn và bốc lên. Không khí lạnh hơn, đặc rơi xuống bề mặt nơi trái đất nóng lên, tạo ra một vòng tuần hoàn.
Các dòng đối lưu đóng một vai trò quan trọng trong các kiểu thời tiết của Trái đất. Chúng chịu trách nhiệm về gió và lượng mưa. Không khí ấm từ bề mặt Trái đất mang hơi nước lên bầu khí quyển. Khi không khí lạnh đi, khả năng giữ nước của nó giảm đi, do đó hơi nước tạo thành mây. Trong đại dương, hệ thống sưởi đối lưu là nguyên nhân tạo ra các dòng hải lưu, điều này cũng ảnh hưởng đến các kiểu thời tiết.
Các dòng đối lưu xuất hiện trong magma của Trái đất. Những dòng chảy này thúc đẩy quá trình kiến tạo mảng. Sự phân rã phóng xạ trong lõi Trái đất tạo ra nhiệt lượng đủ để làm tan chảy các loại đá hình thành magma. Sự nóng lên khiến chất lỏng dâng lên bề mặt và phá vỡ lớp vỏ lục địa và đại dương thành hơn 12 tấm cứng. Các dòng đối lưu làm cho các mảng lan rộng ra, và magma nguội đi sẽ hình thành nên những tảng đá mới. Ở các đầu đối diện của các tấm, tại các vùng hội tụ, chuyển động đẩy các cạnh của các tấm xuống lòng đất, nơi chúng tan chảy và tái chế để tạo thành nhiều magma hơn.
