Làm nóng khí trong một quả bóng khí làm cho quả bóng bay lên vì khí trong quả bóng bay nhẹ hơn không khí tự nhiên. Chất khí bị nung nóng có khối lượng trên một đơn vị thể tích nhỏ hơn không khí mát xung quanh bóng bay.
Một khinh khí cầu bao gồm ba phần chính: vỏ, đầu đốt và rổ. Đầu đốt, thường được cung cấp nhiên liệu bằng propan lỏng, nằm bên dưới lớp vỏ; nó có nhiệm vụ làm nóng không khí trong bì. Giỏ chứa phi công, hành khách và các thùng chứa khí propane.
Để di chuyển quả bóng bay lên trên, người đầu tiên phi công mở van propan để giải phóng khí propan lỏng vào trong vỏ. Hỗn hợp khí propan và không khí tự nhiên bốc cháy dưới lớp vỏ, làm nóng không khí trong lớp vỏ. Sau đó quả bóng bay bắt đầu bay lên. Phi công phải tiếp tục hâm nóng không khí để khinh khí cầu tiếp tục bay trên không.
Để lên cao hơn, phi công mở van để giải phóng nhiều khí propan hơn. Để hạ thấp khinh khí cầu, phi công giải phóng dần không khí nóng từ vỏ khí cầu qua van dù ở đầu khinh khí cầu.
Khinh khí cầu không hạ cánh ở một vị trí đã định trước. Phi công hạ cánh nó ở nơi có không gian mở, an toàn để hạ cánh.
