一般热气球的极限飞行高度为地球平流层的高度，大约15000米左右。热气球的飞行高度受热气球的大小、型号、使用气体、重量等影响，气流、气候、起飞地点等自然因数也会影响热气球的飞行高度，因此很难测量具体的飞行高度。
热气球是一个比空气轻，上半部是一个大气球形状的球体，下半部是吊篮的飞行器。气球的内部加热空气，这样相对与外部冷空气具有更低的密度，作为浮力来使整体发生位移；吊篮可以携带乘客和热源。
热气球是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。热气球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。热气球的基本原理是热胀冷缩。当空气受热膨胀后，比重会变轻而向上升起。