球囊內空氣被加熱後密度變小，質量輕於球囊外相同體積的冷空氣，於是球囊產生浮力而升空（像冰塊在水中上浮一樣）。對航空器而言，科學家把這一浮力叫做升力。就像水和冰，水結成冰後密度變小。把冰塊按入水底，它總漂上來，就是因爲冰比水密度小的緣故。
熱氣球是誰發明的：十八世紀，法國造紙商孟格菲兄弟在歐洲發明了熱氣球。第一個載人熱氣球由Montgolfier 兄弟製作，在1783年11月21日法國巴黎Jean-Fran?ois Pil?tre de Rozier 和 Fran?ois Laurent dArlandes兩人啓動。
第一個在美洲飛行的熱氣球是由法國航空公司Jean Pierre Blanchard於1793年1月9日從費城的胡桃木監獄發射的，目前的類型有AA、AX、AM、AS四種。
