熱氣球的原理是空氣的熱脹冷縮。熱氣球燃燒器將燃燒加熱的空氣由氣囊下部的端口噴入氣囊，當(dāng)空氣受熱膨脹后，相對(duì)與外部冷空氣具有更低的密度，比重變輕而向上升起，使氣球拖起吊籃一同升空。
當(dāng)空氣受熱發(fā)生膨脹后，比重會(huì)變輕。因?yàn)閱挝惑w積熱空氣的質(zhì)量較小，熱空氣比冷空氣輕，熱空氣會(huì)升到冷空氣上方，使其變輕產(chǎn)生浮力熱，就可以使氣球載重升空。熱氣球升空后，再使用燃燒開關(guān)來調(diào)整上升和下降高度。熱氣球要上升時(shí)，則需要不斷加熱空氣；熱氣球要下降時(shí)，則需要等待空氣冷卻。
熱氣球的唯一飛行動(dòng)力是風(fēng)。對(duì)于環(huán)球飛行的熱氣球來說，必須選擇速度和方向都合適的高空氣流，并隨之運(yùn)動(dòng)，才能高效地完成飛行。熱氣球需要利用不同高度層的風(fēng)向來控制和調(diào)整自己的前進(jìn)方向，它的飛行速度與風(fēng)速相同，因此熱氣球不能主動(dòng)改變方向。
