热气球是一种行使气体浮力原理的航行器，通过加热气球内的气体使其密度下降，从而形成浮力，到达升空的目的。热气球升空原理主要涉及到两个要害因素：热胀冷缩和浮力。
首先，热气球的升空原理基于热胀冷缩的物理特征。当气体受热时，分子运动加剧，间距增大，从而使气体的密度降低。而当气体冷却时，分子运动减慢，间距减小，密度增大。通过热胀冷缩原理，我们可以通过加热热气球内的空气来降低其密度，使其比周围的空气轻，从而发生向上的浮力。
其次，浮力是热气球升空的要害因素之一。热气球内的热空气密度较低，比周围空气轻，因此造成向上的浮力。凭证阿基米德原理，一个物体在液体或气体中受到的浮力即是其清扫的液体或气体的重量。热气球蓄热后密度降低，累积的热空气比周围的冷空气轻，发生的向上浮力将热气球抬升。
热气球普遍应用于旅游旅行、科学研究和气象监测等领域。在旅游旅行中，搭客可以乘坐热气球上升至较高的高度，浏览迷人的景致。热气球也被科学家用于举行大气层的研究和监测，通过热气球上携带的仪器装备，网络和剖析大气层的数据。此外，热气球还可以用于气象监测，传感器和摄像机等装备安装在热气球上，可以考察和探测大气层中温度、湿度和风向等信息。
