球囊内空气被加热后密度变小，质量轻于球囊外相同体积的冷空气，于是球囊产生浮力而升空（像冰块在水中上浮一样）。对航空器而言，科学家把这一浮力叫做升力。就像水和冰，水结成冰后密度变小。把冰块按入水底，它总漂上来，就是因为冰比水密度小的缘故。
热气球是谁发明的：十八世纪，法国造纸商孟格菲兄弟在欧洲发明了热气球。第一个载人热气球由Montgolfier 兄弟制作，在1783年11月21日法国巴黎Jean-Fran?ois Pil?tre de Rozier 和 Fran?ois Laurent dArlandes两人启动。
第一个在美洲飞行的热气球是由法国航空公司Jean Pierre Blanchard于1793年1月9日从费城的胡桃木监狱发射的，目前的类型有AA、AX、AM、AS四种。
