Когда воздушный шар – тепловой аэростат в наполненном состоянии находится на земле во время проведения различных праздничных мероприятий, то заглядывающая внутрь оболочки детвора часто громко восклицает: «Посмотрите, шар пустой, там ничего нет!».

И действительно, внутри оболочки ничего видимого для глаз нет, но на самом деле оболочка полностью заполнена горячим воздухом, повышенную температуру которого поддерживают периодически включаемые пилотом газовые горелки. Температура воздуха внутри оболочки может достигать 120°С. 

Воздух, как и любой газ при нагревании расширяется, его объем в условиях постоянного давления увеличивается, а плотность уменьшается по сравнению с плотностью воздуха за пределами оболочки. Более холодный плотный атмосферный воздух начинает выталкивать вверх горячий воздух оболочки, а тот в свою очередь увлекает за собой в небо оболочку аэростата и все, что присоединено к ней – гондолу (корзину) с горелкой, газовыми баллонами, пилотом и пассажирами. 

Подъемная сила оболочки увеличивается с увеличением разности температуры воздуха внутри оболочки и температуры воздуха снаружи оболочки. В соответствие с законом Архимеда на тело, погруженное в жидкость или газ действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости или газа.