Рассмотрим горизонтальный слой жидкости, заключённый между параллельными пластинами в постоянном поле тяготения. Если нижнюю поверхность слоя сильно нагреть, то между нижней и верхней поверхностями возникает градиент температур . Вследствие теплового расширения плотность жидкости у нижней поверхности будет меньше, чем вблизи верхней поверхности. Из-за наличия силы тяжести и архимедовой выталкивающей силы лёгкий нижний и тяжёлый верхний слои стремятся поменяться местами. Однако вследствие вязкости жидкости при небольших градиентах температуры движения не возникает, и распространение теплоты происходит только за счёт теплопроводности. Лишь при достижении критического значения температурного градиента появляется конвективный поток, обладающий характерной структурой в виде шестиугольных ячеек (см. рисунок). Внутри ячеек жидкость поднимается вверх, а по краям опускается вниз.
     Экспериментально наблюдать эффект Бенара можно, если, например, на сковородку диаметром около 20 см, подогреваемую снизу горячей водой, налить слой масла толщиной 0,5 см. Чтобы увидеть потоки жидкости, к маслу подмешивают алюминиевые опилки.
     На рисунке (внизу) представлено изменение теплового потока q от нижней поверхности слоя жидкости к верхней в зависимости от разности температур Т между слоями. При значениях Т, больших , режим неподвижной теплопроводящей жидкости становится неустойчивым (показан пунктирной линией), и на смену ему приходит устойчивый режим, характеризующийся наличием конвекционных ячеек.
     Таким образом, конвекционные ячейки являются более высокоорганизованной структурой, возникающей в результате коллективного движения молекул в жидкости, по сравнению с микроскопическим движением в состоянии покоя; т. е. в системе происходит самоорганизация.