在開放空間中，比如真空中，由於氣體幾乎不受重力影響，加熱氣體會導致氣體向四面八方膨脹或者說逸散，真空中沒有上下的概念，所以也不存在上升。

在類似地球大氣中或者水中登周圍有介質並且有重力的環境。假如氣體不受限制，加熱後氣體膨脹密度小於介質密度，由於重力影響，上下壓力差為與重力的和小於零，物體上浮，密度等於介質密度，氣體保持原狀態，密度大於介質，氣體下沉。例如空氣，在未加熱的時候可以認為它和周圍的空氣密度是一樣的，加熱之後熱運動加劇，分級之間間隙增大，密度減小熱空氣上升，假如是裝在密閉容器的空氣，加熱後體積不變，密度不變，並不會上升，但是在容器內部還是熱空氣在上，現實中的話以熱氣球為例，加熱後氣體體積膨脹，由於熱氣球是開放式的，熱空氣把一部分氣體擠出熱氣球，熱氣球內部的密度小於外部，當密度差產生的浮力大於整個熱氣球的重力時，熱氣球就會上升，相反，假如是一個堅固的密閉氣球，無論如何加熱也不會升空。

氣體加熱，分子熱運動加強，分子之間距離變大，密度變小，就會往上走，所以暖氣片會安裝在下面；反之，氣體冷卻，密度增大，往下走，所以空調會安裝在上面。