孔明灯的原理与热气球的原理相同，皆是利用热空气之浮力使球体升空。然而为何热空气会飘浮呢孔明灯原理？我们可用阿基米德原理来解释它：当物体与空气同体积，而重量（密度）比空气小时就可飞起，此与水之浮力的道理是相同的。将球内之空气加热，球内之一部份空气会因空气受热膨胀而从球体流出，使内部空气密度比外部空气小，因此充满热空气之球体就会飞起来。 热空气气球的升力可以根据计算表来确定，不 要任何换算（图1）。但是必须知道纸气球的直径和纸气球内外的气温（按摄氏计算）。比方说纸气球的直径是2公尺，球内的气温是80度，球外温度是10度。在计算表左横轴上我们找到80度的那个点，从这一点向上引一条线，一直引到与球外温度10度相交叉的地方为止。由这一点从左向右画一条线，直画到与右边这个表里标志著气球直径2公尺的线交叉为止。然后从新得出来的这一点向下引一条线，引到图表右边那一半横轴上。这样在横轴上就可以找到升力的大小是多少克。在我们这个例子中升力是400克。在预算时，球内气温可按摄氏零上75度来计算，而球外空气的温度可按当时平均气温来计算（夏天是摄氏零上15度）。
