Trong một lưu chất lỏng (lỏng hay khí), mọi chất có tỷ trọng nhẹ hơn đều có xu hướng đi lên trên: đó là điểu xảy ra khi khí cầu nóng lẫn trong khí lạnh. Cũng có hiện tượng như vậy đối với khí hyđro và heli, là những khí nhẹ so với không khí. Tóm lại, tất cả các khí cầu đều phụ thuộc vào nguyên tắc chênh lệch tỷ trọng.
Các khinh khí cầu đốt lửa hiện đại có vỏ ngoài bằng ni lông, dáng gần như hình cầu. Nó mở ra ở phía dưới để hứng không khí nóng được đốt lên bởi một vòi đốt bằng khí. Khi quả cầu chứa đầy, không khí nóng, nó bay lên. Nếu muốn hạ xuống, chỉ cần không khí này nguội đi.
Hành khách ở trong một buồng nhẹ bằng mây, phía dưới quả cầu.
