流體與固體壁之間的自然對流換熱在工程技術上是常見的。自然對流的劇烈程度取決于換熱強度。當壁面與液體的溫差愈大，換熱面積愈大時，則換熱愈強烈，自然對流也就愈劇烈。自然對流的流體沿壁面的流動狀態也有層流和紊流之分。熱豎壁與空氣的自然對流換熱。在壁面上有一層由下向上流動的受熱流體。它的厚度由下向上逐漸增厚。它的流動狀態，在它的下部不長一段，由于換熱剛開始，平均溫度不高，浮升力尚小，加上此時粘性力的制約， 氣流速度較低， 處于層流狀態。隨著氣流上升時的沿途被加熱，平均溫度升高，浮升力增大，流速加快。再往上，則由于浮升力的進一步加大，流速進一步加快而過渡到紊流狀態。因此， 局部放熱系數在壁的下端最大，隨著高度的增加面減小。當流態過渡到紊流時，又增大， 并且很快達到一穩定值。氣體沿豎管、 橫管以及一些橢圓形物體壁面的自然對流換熱也和上例相同， 由此可見， 影響自然對流的幾何因素主要是物體的高度而不是其形狀。如果物體的高度不大， 則氣流的層流狀態就可能保持到超過物體的高度。

對流換熱都是流體在換熱過程中不產生氣化或凝結的情況下進行的。若流體發生汽化或凝結， 將會由于汽化潛熱的吸收或釋放而將大量的熱量從壁面奪走或傳遞給壁畫， 從面使放熱系數遠較無汽化或凝結時大。