De dichtheid van de lucht neemt af naarmate de hoogte toeneemt. Dit betekent dat er op grotere hoogte minder lucht per volume-eenheid is. De luchtdruk neemt ook af naarmate de hoogte toeneemt, wat betekent dat het gewicht van de lucht boven een bepaald punt afneemt naarmate de hoogte toeneemt. Deze gewichtsafname zorgt ervoor dat de lucht uitzet en minder dicht wordt.

De reden waarom er meer lucht dichter bij het oppervlak is, is omdat de zwaartekracht van de aarde de lucht naar de grond trekt. De lucht wordt samengedrukt door het gewicht van de lucht erboven, waardoor deze dichter wordt. De dichtere lucht zal minder snel opstijgen, waardoor deze dichter bij het oppervlak blijft.

De dichtheid van lucht is ook afhankelijk van de temperatuur. Warme lucht heeft een lagere dichtheid dan koude lucht en stijgt dus op. Dit is de reden waarom heteluchtballonnen stijgen. De lucht in de ballon wordt verwarmd, waardoor deze minder dicht is dan de omringende lucht. Dit verschil in dichtheid zorgt ervoor dat de ballon stijgt.