国际航空联合会（FAI）下属的气球理事会（CIA）根据填充的气体不同，把气球分成四类：
AA型：
填充比空气轻的气体如氢气或氦气，气囊不密闭，没有加热装置；
AX型：
气囊中填充空气，通过装置对空气加热，使之变轻获得升力，又被称为热气球；
AM型：
既填充“轻气”（如氢气或氦气），又具有加热装置的气球，又被称为罗泽（Rozier）气球；
AS型：
填充“轻气”（如氢气或氦气），气囊密闭，由于高度可通过充气量控制，用于科学研究。
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。
仪器
高度计：高度指示计；升降速度表：显示上升和下降速度；温度计：指示球囊内的空气温度。
燃烧器
燃烧器是热气球的心脏，用比一般家庭煤气炉大150倍的能量燃烧压缩气，点火燃烧器是主燃烧器的火种。一直保持火种，即使被风吹，也不会熄灭。另外，热气球上有两个燃烧系统以防备空中出现的故障。
空气是有质量的物质。相同体积的空气，温度不同，它们的密度、质量也不同。这就像水和冰，水结成冰后密度变小。把冰块按入水底，它总漂上来，就是因为冰比水密度小的缘故。气球升空的原理简单地说就是：球囊内空气被加热后密度变小，质量轻于球囊外相同体积的冷空气，于是球囊产生浮力而升空（像冰块在水中上浮一样）。对航空器而言，我们把这一浮力叫做升力。比如一个标准的AX—7级的热气球，它的球囊体积为2180立方米（77000立方英尺），在海平面气温15℃时，该球囊内空气总质量为2670公斤。燃烧器将球囊内空气加温时，囊内空气膨胀，密度变小，膨胀后多余的空气从气球底口排出。囊内2180立方米的热空气达到100℃时，质量变为2070公斤，比相同体积的冷空气（15℃）轻了600公斤，此时气球产生了600公斤的升力。如果气球飞行总质量小于600公斤，气球就可以上升了。