Il riscaldamento del gas in una mongolfiera fa salire il palloncino perché il gas nel pallone diventa più leggero dell'aria naturale. Il gas riscaldato ha meno massa per unità di volume rispetto a quella dell'aria fredda che circonda il pallone
Una mongolfiera è composta da tre parti principali: la busta, il bruciatore e il cestello. Il bruciatore, che di solito è alimentato da propano liquido, si trova sotto la busta; è responsabile del riscaldamento dell'aria nella busta. Il canestro contiene il pilota, i passeggeri e i serbatoi di propano.
Per muovere il palloncino verso l'alto, il primo pilota apre la valvola del propano per rilasciare il propano liquido nella busta. La miscela di propano e aria naturale si infiamma sotto la busta, riscaldando l'aria nella busta. Il pallone inizia quindi a salire. Il pilota deve continuare a riscaldare l'aria affinché il pallone rimanga nell'aria.
Per salire più in alto, il pilota apre la valvola per far liberare più propano. Per abbassare il palloncino, il pilota rilascia gradualmente l'aria calda dalla busta attraverso la valvola del paracadute nella parte superiore del pallone.
Una mongolfiera non atterra in una posizione predeterminata. Il pilota lo atterra dove c'è uno spazio sicuro e aperto per atterrare.