Hava bütün cisimler üzerinde, aşağıdan yukarıya doğru yönelen ve yer değiştiren havanın hacminin ağırlığına eşit bir kuvvet uygular. Balonun ağırlığı havanın İtiş gücünden küçükse balon gökyüzüne doğru yükselir. Hacmi çok büyük olduğu halde, kendisi çok hafif olmalıdır. Çevresini sınırlayan zarf, havadan daha az yoğundur. Atmosfer tabakalarının yoğunluğu, yukarılara doğru çıkıldıkça azalır. Balonun ağırlığı yer değiştirdiği havanın ağırlığına eşit olunca, yükselişi de durur.
Uçan balonlar, içlerindeki gazın yoğunluğunun, dışarıdaki havadan daha düşük olmasından dolayı yükselirler. Uçan balonların içinde genellikle helyum veya hidrojen gazı bulunur. Bu gazlar, havadan daha az yoğundur ve uçan balonlar içindeki gazın hacmi, dışarıdaki havanınkinden daha büyüktür.
Bu nedenle, uçan balonlar, havadaki yoğunluk farkından dolayı yukarı doğru hareket ederler. Yani, balonun içindeki gazın yoğunluğu dışarıdaki havadan daha az olduğundan, balonun ağırlığı dışarıdaki havadan daha hafiftir ve bu nedenle balon yukarı doğru hareket eder.
Ayrıca, uçan balonların yükselmesinde sıcaklık da önemli bir faktördür. Sıcak hava, soğuk havadan daha az yoğundur. Bu nedenle, sıcak hava balonları, içlerindeki havanın ısınması sonucu genişleyen ve daha hafif hale gelen sıcak havanın yukarı doğru hareket etmesiyle yükselirler.
