Một khinh khí cầu có thể bay vì không khí được đốt nóng bên trong khinh khí cầu nhẹ hơn không khí lạnh xung quanh nó. Không khí lạnh và dày đặc hơn bên dưới thiết bị bóng bay đẩy nó lên trên không. Cấu tạo của một khinh khí cầu bao gồm một vỏ khí cầu lớn, một đầu đốt cần nhiên liệu propan từ bình chứa, van dù và một cái rổ.
Đối với chuyến bay, nhiên liệu propan từ bình chứa phải chảy vào đầu đốt để đốt nóng không khí trong vỏ khí cầu. Vỏ khí cầu bắt đầu nở ra và bay lên cùng với luồng khí nóng này, điều này cũng làm cho chiếc rổ có phi công được nâng lên khỏi mặt đất. Van trên bể được sử dụng để kiểm soát tốc độ của quả bóng bay lên. Để làm cho quả bóng bay di chuyển xuống dưới, van dù hoặc lỗ thông hơi ở trên cùng của quả bóng bay sẽ được mở ra để khí nóng thoát ra ngoài.
Để làm cho khinh khí cầu di chuyển theo chiều ngang hoặc sang một bên, phi công di chuyển quả bóng bay lên hoặc xuống để đón các luồng không khí sẽ điều khiển khinh khí cầu theo hướng anh ta muốn.
