La modélisation de la turbulence en convection naturelle est un problème à la fois difficile et important au regard des enjeux industriels et environnementaux. La flottabilité couple fortement la dynamique et la thermique et a une influence sur la plupart des termes à modéliser qui est souvent mal connue ou comprise expérimentalement. Si la modélisation au second ordre permet de prendre en compte en partie la subtilité des interactions complexes en jeu, de nombreuses questions restent ouvertes sur les échelles de temps ou la dissipation, par exemple. De nombreuses applications industrielles se basent sur des modèles à viscosité turbulente et corrigent les modèles artificiellement en diminuant le nombre de Prandtl turbulent. Une manière plus physique de procéder consiste à prendre en compte la production par la flottabilité dans la loi de comportement. Ce type de modifications, applicables aux modèles RANS et hybride RANS/LES, permettent d'améliorer la représentation de la physique dans certaines configurations non-stratifiées, mais leur influence reste marginale dans d'autre configurations. Un des problèmes non-résolus est la cohabitation de régions laminaires et turbulentes, la transition dans les couches limites en convection naturelle restant globalement un sujet complètement ouvert en modélisation.