热气球利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行。它利用热力环流原理加热，主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的。

  现代热气球主要由球囊、吊篮和燃烧系统三部分组成，为了能增加载重能力，这三部分的选材要求尽量轻。

  球囊的作用是承担整个气球的重量。球囊通常由尼龙或涤纶做成，这两种材料的特点是重量轻、透气量小。为增强气密性，生产厂家还会在球囊材料的里层涂上一层胶，只有在球囊底部，接近燃烧器的地方才使用厚的防火材料，防止被喷出的火焰烤烧。球囊的顶部有一个开口，称为排气阀。正常飞行时由能够活动的顶伞将排气阀闭合，想迅速下降和降落时，可以拉开排气阀，使热空气迅速排出，让气球失去升力。

  吊篮是为了载人和放置燃料瓶等物品的。吊篮的主体是藤条，这么多年一直没有变化。原因首先是藤制的吊篮重量轻，另外兼有减震和绝缘的作用。吊篮的骨架是金属的，藤条编在骨架上，还有多根钢丝绳从吊篮底部穿过，通过连接环与球囊、燃烧器相连，保证了吊篮的安全性。

  燃烧系统包括燃烧器、燃料管和燃料瓶。热气球使用的燃料是液态丙烷，存放在燃料瓶中。由于液态压力大，燃烧器可以把点燃的丙烷喷进球囊口，产生足够的热量使热气球上升。国际上通行的燃料瓶都是不锈钢或铝制的，这比国内使用的钢制燃料瓶轻很多。