空氣是有質量的物質.相同體積的空氣,溫度不同,它們的密度、質量也不同.這就像水和冰,水結成冰后密度變小.把冰塊按入水底,它總漂上來,就是因為冰比水密度小的緣故.氣球升空的原理簡單地說就是：球囊內空氣被加熱后密度變小,質量輕于球囊外相同體積的冷空氣,于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,我們把這一浮力叫做升力.比如一個標準的AX—7級的熱氣球,它的球囊體積為2180立方米（77000英尺3）,在海平面氣溫15℃時,該球囊內空氣總質量為2670公斤.燃燒器將球囊內空氣加溫時,囊內空氣膨脹,密度變小,膨脹后多余的空氣從氣球底口排出.囊內2180立方米的熱空氣達到100℃時,質量變?yōu)?070公斤,比相同體積的冷空氣（15℃）輕了600公斤,此時氣球產生了600公斤的升力.如果氣球飛行總質量小于600公斤,氣球就可以上升了.