Volgens de ideale gaswet zal het volume van een gas ook toenemen als de temperatuur constant blijft. In een hete ballon zet de verwarmde lucht uit en wordt minder dicht dan de koelere lucht buiten de ballon. Dit verschil in dichtheid creëert een drijvende kracht die de ballon omhoog duwt. Zolang de temperatuur van de lucht in de ballon hoger is dan de temperatuur van de buitenlucht, zal de ballon blijven stijgen. Als de temperatuur binnen en buiten de ballon gelijk zijn, zal deze niet stijgen of dalen (neutraal drijvend). Omgekeerd, als de temperatuur in de ballon onder de buitentemperatuur daalt, zal de ballon beginnen te zinken.

Dit principe zorgt ervoor dat heteluchtballonnen kunnen vliegen. Door de temperatuur van de lucht in de ballon te regelen, kunnen piloten de hoogte en de reisrichting van de ballon bepalen. Het verwarmen van de lucht zorgt ervoor dat de ballon stijgt, terwijl het afkoelen van de lucht ervoor zorgt dat hij daalt. De brander van een heteluchtballon bewaakt voortdurend de temperatuur in de ballon en past de warmte dienovereenkomstig aan om de gewenste hoogte te behouden.