热气球的基本原理是热胀冷缩。当空气受热膨胀后，比重会变轻而向上升起。
热气球主要由一个巨大的气囊和一个用于装载人员或物品的吊篮以及用于加热空气的燃烧器组成。
燃烧器将燃烧加热的空气由气囊下部的端口喷入气囊，热空气聚集在气囊中产生升力，使气球拖起吊篮一同升空。
目前球囊通常由阻燃的强化尼龙或涤纶制成。球囊的质地很薄、很轻，但却有非常好的抗拉强度，而且是不透气的。
吊篮由藤条编制而成（我国大多数采用东南亚进口的材料），着陆时能起到缓冲的作用。
吊篮四角放置四个热气球专用液化气瓶，置计量器，吊篮内还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。
燃烧器是热气球的心脏，比一般家庭煤气炉的燃烧能量大150倍。当主燃烧器点燃时，火焰有2-3 米高，并发出巨大的响声。点火燃烧器是主燃烧器的火种。一直保持火种，不会被风吹熄灭。另外，热气球上有两套燃烧系统以防备空中出现的故障。
热气球通常用的燃料是丙烷或石油液化气，气瓶固定在吊篮内，一只热气球能自带80公斤的液体燃料。
热气球没有动力系统，在空中是随风而行。但是，由于风在不同的高度有不同的方向和速度，驾驶员可以根据飞行需要的方向选择适当的高度。热气球的唯一飞行动力是风,一天中太阳刚刚升起时或太阳下山前一两个小时,是热气球飞行的最佳时间,因为此时的风通常很平静,气流也很稳定。大风、大雾都不利于热气球的飞行;在飞过高压线、高大建筑、牲畜养殖场、村庄时要保持安全高度。 一只热气球通常携带足够的石油液化气或丙烷能持续飞行约两个小时,但一些因素也影响飞行的持续时间,比如气温、风速、吊篮重量和飞行的具体时间。 专家介绍,因为热气球升空比较繁琐,所以一般需要几个人的共同努力才能完成。先是将球囊在地上铺展开,然后将它与放在一边的吊篮连接在一起,用一个小的鼓风机,将风吹入球囊,使气球一点点地膨胀,当完全展开后,开始点火。将火点燃加热气球球囊内的空气,热空气使气球升到垂直于吊篮的位置,再加几把大火,气球就可以起飞了。 热气球飞行原理
热气球飞行是根据热空气密度比冷空气密度小，相同体积热空气比冷空气轻而产生浮力的原理。把球囊内的空气加热,使其变轻产生浮力,就可以使气球载重升空。用开燃烧开关的间隔时间长短，调整球囊温度（气体密度）来控制热气球的上升和下降；利用不同高度层的风向来控制和调整自己的前进方向；热气球不能主动改变方向，它的飞行速度与风速相同
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