Ob ein Körper steigt, schwebt oder sinkt, wird vom Verhältnis seiner Gewichtskraft zur Auftriebskraft bestimmt. Für die Auftriebskraft gilt das Gesetz von ARCHIMEDES (archimedisches Gesetz), das man für einen Heißluftballon folgendermaßen formulieren kann: Die auf einen Heißluftballon wirkende Auftriebskraft ist gleich der Gewichtskraft der verdrängten Luftmenge.
Da die Auftriebskraft vom Volumen der verdrängten Luftmenge und diese wiederum von Masse und Dichte bestimmt wird, ist auch das Verhältnis der Dichten maßgeblich dafür, wie sich ein Ballon verhält. Damit ein Ballon z. B. steigen kann, muss seine mittlere Dichte kleiner als die der umgebenden Luft sein. Das wird erreicht, indem man über einen Brenner eine größere Menge heiße Luft, die eine kleinere Dichte als kalte Luft hat, in die Ballonhülle bringt.