Den huvudsakliga kraften som får luftballonger att röra sig är flytkraften. Flytkraft är den uppåtriktade kraft som utövas av en vätska som motverkar vikten av ett föremål nedsänkt i den. När det gäller en luftballong är vätskan luften.

Varm luft är mindre tät än kall luft. Detta beror på att molekylerna av varm luft rör sig snabbare än molekylerna av kall luft, så de är mer utspridda. Ju mindre tät luften är, desto mer flytande är den. Det betyder att luftballonger kan sväva i luften eftersom de är mindre täta än den omgivande luften.

Mängden flytkraft som en varmluftsballong upplever bestäms av skillnaden i temperatur mellan luften inuti ballongen och luften utanför ballongen. Ju större temperaturskillnaden är, desto mer flytande blir ballongen.

Luftballonger kan också flyttas av vinden. Vinden är luftens rörelse. Om vinden blåser kan den trycka en luftballong i en viss riktning.

Piloten på en luftballong kan styra ballongens riktning genom att ändra temperaturen på luften inuti ballongen. Genom att värma luften inuti ballongen kan piloten öka ballongens flytförmåga och få den att stiga. Genom att kyla luften inuti ballongen kan piloten minska ballongens flytförmåga och få den att sjunka. Piloten kan också använda vinden för att styra ballongens riktning.