سامانه تهویه طبیعی
به‌کارگیری تهویه طبیعی، ممکن است نوسانات درجه حرارت در داخل خانه و کیفیت هوا تحت تأثیر قرار گیرد، همچنین دستیابی به بازیابی انرژی حرارت، سخت می‌باشد. گرچه با پیشرفت در فناوری رایانه‌ای، کنترل مناسب و پیش‌بینی جریان هوا در سامانه تهویه طبیعی ممکن شده‌است. به‌علاوه با ترکیب سامانه تهویه مکانیکی و طبیعی، که سامانه‌های تهویه هیبرید یا سامانه‌های تهویه ترکیبی خوانده می‌شود، سعی در استفاده مفید از امکانات و حذف موانع هر دو سامانه را دارند.
همرفت طبیعی
همرفت طبیعی به دلیل وجود در طبیعت و همچنین در کاربردهای مهندسی، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته‌است. ویژگی اصلی همه سامانه‌های آب‌وهوایی سلول‌های همرفتی طبیعی است که از بالا آمدن هوا در بالای زمین یا آب گرم‌شده توسط نور خورشید تشکیل می‌شوند. همرفت هم‌چنین در ستون هوای گرمی دیده می‌شود که از آتش، صفحات زمین، جریان‌های اقیانوسی (گردش دماشوری) و تشکیل بادهای دریایی (که همرفت رو به بالا توسط اثر کوریولیس نیز ایجاد می‌شود) پدید می‌آیند. در کاربردهای مهندسی، همرفت معمولاً در تشکیل ریزساخت‌ها هنگام خنک‌سازی فلزات مذاب، مایعات در اطراف باله‌های پراکنده گرما و حوضچه‌های خورشیدی کاربری می‌یابد. یک کاربرد صنعتی بسیار متداول همرفت طبیعی در خنک‌سازی هوای آزاد و بدون کمک فن است: این پدیده می‌تواند در مقیاس‌های کوچک (تراشه‌های رایانه) تا تجهیزات پردازشی در مقیاس بزرگ اتفاق بیفتد.