热气球的基本原理是热胀冷缩。热空气比冷空气轻，因为单位体积热空气的质量较小。1立方分米的空气大约重1克，若加热到37.8摄氏度，同样体积空气的重量会减少约0.25克。因此，热气球中每立方分米空气可以升起0.25克的物体。球体内气温高，气球重力减小，小于浮力时，气球就上升，球体内空气温度下降。
热气球是用热空气作为浮升气体的气球，在气囊底部有供冷空气加热用的大开口和吊篮。升空飞行后，控制喷灯的喷油量操纵气球的上升或下降。热气球出现得最早，现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。
热气球是人类最早的升空载体。1783年11月，法国造纸商蒙戈菲尔兄弟在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次热气球载人空中航行，宣告了热气球运动的诞生。似乎从诞生之日起，热气球运动就被刻上了贵族烙印。
随着热气球材料的改进、制作工艺的提高、驾驶技术的日臻完善，热气球飞行已成为任何地点都可进行、任何人都可尝试的新型空中体育项目，但仍不失为一种财富、身份和性格、勇气的象征。