Painovoimainen ilmanvaihto perustuu lämpötila- ja paine-eroon, joka muodostuu korkeuserojen ja tuulen vaikutuksesta: asunnossa oleva lämmin ilma nousee ilmanvaihtohormia pitkin ylös ja ulos rakennuksesta. Painovoimainen ilmanvaihto toimii parhaiten kylminä vuodenaikoina ja tuulisella ilmalla. Lämpimään aikaan ilmanvaihtoa voi joutua lisäämään tuulettamalla ikkunoiden kautta. Painovoimaisessa ilmanvaihdossa ei ole siis puhaltimia ja ilmanvaihdon toiminta ei vaadi sähköä.
Painovoimaiseen ilmanvaihtojärjestelmään ei voida yhdistää lämmöntalteenottoa tai poistoilmalämpöpumppua. Jos poistoilmakanaviston kautta poistuva lämpö halutaan hyödyntää, tulee ilmanvaihtojärjestelmä muuttaa koneelliseksi.