同等質量空氣，溫度越高，體積越大，密度就越小。

一個物體在另一種液體中所受浮力的大小，和其所排開液體(流體？)的質量一致，在和重力平衡後，力的方向決定了其移動的方向。熱空氣比同等體力空氣小，所以會受到向上的浮力，常溫下空氣幾乎沒有重力，所以熱空氣上浮，對於氫氣氦氣，同樣是這個道理！

如果你把一隻癟的沒充氣的籃球放在水缸裡，它會沉沒在水底，但如果此時你對水中的籃球充氣，籃球就會浮上來。其實熱氣球飛起來和充氣的籃球在水中浮起來的原理是一樣的，因為他們都受到了外界介質給他們的浮力，並且這個浮力的大小大於他們本身的所受到的重力。

那浮力是怎麼來的，為什麼籃球充氣之後浮力會變大？

我們知道液體中的壓強隨著深度增大而增大，一個處在水中的物體，它底部受到的來自液體的壓強就大於物體頂部受到液體的壓強，於是頂部和頂部的壓力差就構成了物體所受到的浮力，並且這個浮力的大小等於物體排開液體的體積V、液體密度ρ、重力加速度g三者的乘積，這個就是著名的阿基米德定律。這條定律同樣適用於處在氣體中的物體。

回過頭來我們再分析熱氣球，熱氣球一開始的時候是癟的，我們用燃燒器對從熱氣球底部對熱氣球內的空氣進行加熱，氣體受熱會膨脹於是就把熱氣球撐了開來，這個過程就好比給水底的籃球充氣，隨著熱氣球越撐越大它所受到空氣的浮力也越來越大。當熱氣球完全撐開來的時候，它受到的浮力達到最大值，因為根據阿基米德定律，此時物體排開氣體的體積V達到了最大值，而空氣密度和重力加速度為常數，所以浮力也達到了最大。

標準大氣壓下，空氣密度約為1.29kg/m³，一隻體積為5000m³熱氣球所受到的空氣浮力F=1.29x9.8x5000≈63000牛頓，也就是6.3噸的浮力。

但這個時候熱氣球還不一定能夠飛起來，因為熱氣球還不夠輕，至少熱氣球內的空氣自身也有6.3噸重，加上熱氣球本身以及下方吊籃的重量，加起來肯定要超過6.3噸的浮力。所以，只有當熱氣球的總重量減小到比浮力小的時候，熱氣球才能飛起來。那如何把熱氣球的重量繼續減小呢？

當然不是把人或者物體從吊籃中扔出去，而是繼續用燃燒器給熱氣球內的空氣加熱，因為空氣受熱會膨脹，密度會變小！膨脹後多餘的空氣會從熱氣球底部噴火的地方跑出去，換句話說就是把熱氣球內的空氣“扔出去”，給熱氣球自身減重！。1立方分米的冷空氣重約1克，如果把冷空氣加熱到40℃左右的話，他的重量會減小0.25克，而一隻體積為5000m³熱氣球，如果把內部的空氣都加熱到40℃的話，它自身重量就會減小1.25噸！，所以繼續加熱空氣，等熱氣球自身重量慢慢減小到小於熱氣球所受到空氣浮力的時候，熱氣球就飛起來了。