이상적인 가스 법칙에 따르면 가스의 온도가 증가함에 따라 압력이 일정하게 유지되면 부피가 증가합니다. 뜨거운 풍선에서 가열 된 공기는 풍선 외부의 시원한 공기보다 넓어지고 밀도가 떨어집니다. 이 밀도의 차이는 풍선을 위로 밀어 넣는 부력 힘을 만듭니다. 풍선 내부의 공기 온도가 외부 공기의 온도보다 높으면 풍선이 계속 상승합니다. 풍선 내부와 외부의 온도가 동일하면 상승하거나 떨어지지 않습니다 (중성 부력). 반대로, 풍선 내부의 온도가 외부 온도 아래로 떨어지면 풍선이 가라 앉기 시작합니다.
이 원칙은 열기구가 날아갈 수있게합니다. 풍선 내부의 공기 온도를 제어함으로써 조종사는 풍선의 고도와 여행 방향을 결정할 수 있습니다. 공기를 가열하면 풍선이 올라가고 공기를 식히면 내려갑니다. 열기구의 버너는 풍선 내부 온도를 지속적으로 모니터링하고 그에 따라 열을 조정하여 원하는 고도를 유지합니다.