يرتفع الهواء الساخن الى أعلى ويهبط الهواء البارد الى أسفل السبب ان عندما نضع جسما في الماء، فإنه يغرق اذا كانت كثافته أكبر من كثافة الماء، ويطفو اذا كانت كثافته أقل من كثافة الماء، ينطبق هذا على جميع الموائع بما فيها الهواء.
عند ضغط معين، وهنا نتكلم عن الضغط الجوي، فإن كثافة الهواء تقل عندما ترتفع الحرارة، هذا لأن جزيئات الهواء تتحرك بسرعة اكبر في درجات الحرارة العالية، وعندما تصطم الجزيئات بسرعة كبيرة، فإنها تتدافع بقوة مما يجعلها تنتشر أكثر وأكثر كلما ارتفعت درجة الحرارة، وبما ان جزيئات الهواء الساخن متباعدة اكثر من جزيئات الهواء البارد، فإن عدد وكتلة الجزيئات في وحدة حجم معينة تقل عند التسخين، وبالتالي تقل الكثافة.
اذن؛ الهواء البارد (اكثر كثافة) يغرق، بينما الهواء الساخن (اقل كثافة) يطفو، وهذا يفسر ارتفاع البالونات الحرارية الى أعلى.