Khi không khí bị đốt nóng, các phân tử của nó chuyển động với vận tốc lớn hơn do động năng tăng. Sự gia tăng năng lượng cho phép chất khí nở ra khi nhiệt độ tăng.
Theo thuyết động năng phân tử, động năng trung bình của các phân tử trong bất kỳ chất nào tỷ lệ thuận với nhiệt độ của chất đó. Điều này có nghĩa là khi cung cấp nhiệt cho một vật, nhiệt độ tăng và động năng của các phân tử cũng tăng. Động năng tỷ lệ thuận với vận tốc của các phân tử, có nghĩa là động năng tăng lên dẫn đến các phân tử chuyển động với vận tốc lớn hơn.
Không khí là một chất khí; do đó các phân tử của nó lấp đầy toàn bộ không gian của vật chứa nó. Khi đốt nóng không khí, nhiệt độ của chất khí tăng lên. Động năng và vận tốc của các phân tử tăng dần theo nhiệt độ. Khi các phân tử bắt đầu chuyển động với năng lượng tăng lên, chúng va chạm nhanh hơn và thường xuyên hơn với các thành của vật chứa. Nếu thành bình chứa cứng thì áp suất của khí tăng mà thể tích không thay đổi. Nhưng nếu thành của vật chứa mềm dẻo (giống như một quả bóng bay), thì năng lượng va chạm giữa thành và các phân tử tăng lên sẽ làm cho vật chứa nở ra.
