熱氣球的基本原理是熱脹冷縮。當空氣受熱膨脹後，比重會變輕而向上升起。熱氣球主要由一個巨大的氣囊和一個用於裝載人員或物品的吊籃以及用於加熱空氣的燃燒器組成。燃燒器將燃燒加熱的空氣由氣囊下部的埠噴入氣囊，熱空氣聚集在氣囊中產生升力，使氣球拖起吊籃一同升空。目前球囊通常由阻燃的強化尼龍或滌綸製成。球囊的質地很薄、很輕，但卻有非常好的抗拉強度，而且是不透氣的。吊籃由藤條編制而成（中國大多數採用東南亞進口的材料），著陸時能起到緩衝的作用。吊籃四角放置四個熱氣球專用液化氣瓶，置計量器，吊籃內還裝有溫度表、高度表、升降表等飛行儀表。燃燒器是熱氣球的心臟，比一般家庭煤氣爐的燃燒能量大150倍。當主燃燒器點燃時，火焰有2-3米高，併發出巨大的響聲。點火燃燒器是主燃燒器的火種。一直保持火種，不會被風吹熄滅。另外，熱氣球上有兩套燃燒系統以防備空中出現的故障。熱氣球通常用的燃料是丙烷或石油液化氣，氣瓶固定在吊籃內，一隻熱氣球能自帶80公斤的液體燃料。熱氣球沒有動力系統，在空中是隨風而行。但是，由於風在不同的高度有不同的方向和速度，駕駛員可以根據飛行需要的方向選擇適當的高度。

熱氣球下面有加熱裝置

裝置加熱氣球內的空氣，空氣受熱膨脹，（密度變小）在氣球內氣體體積不變的情況下，空氣變少，所以收到的浮力就大於重力，氣球上升。

如果想讓他下降，就停止加熱，讓氣球內氣體受冷收縮。