1. Uppvärmning av luften: När elden tänds inuti ballongen värmer den luften som är instängd i ballongens hölje. När luften värms upp ökar dess temperatur och dess densitet minskar. Det gör att den varma luften inuti ballongen blir mindre tät än den kallare luften utanför.
2. Flytkraft: Flytkraft är en uppåtriktad kraft som utövas av en vätska (i detta fall luft) på ett föremål som är nedsänkt i den. Storleken på flytkraften är lika med vikten av vätskan som förskjuts av föremålet. När det gäller en varmluftsballong förskjuter den varma luften inuti höljet den kallare luften utanför. Flytkraften som verkar på ballongen är större än den nedåtriktade tyngdkraften som drar ner ballongen.
3. Uppstigning av ballongen: När den varma luften stiger inuti ballongen expanderar den, vilket gör att ballongen blåses upp ytterligare. Den ökade volymen varmluft i ballongen ökar den totala flytkraften, vilket gör att ballongen stiger ännu högre.
4. Fortsatt uppvärmning: Luftballongens pilot kan styra temperaturen på luften inuti ballongen genom att reglera brännaren. Genom att justera värmetillförseln kan piloten behålla en önskad höjd eller uppnå en kontrollerad upp- eller nedstigning.
Sammanfattningsvis är principen för flytkraft, där varm luft är mindre tät och upplever en större kraft uppåt än svalare luft, det som får en varmluftsballong att stiga när eld tänds under den.
