Heißluftballons sind Geräte verschiedener Größen, die im Allgemeinen für Flugreisen oder Unterhaltungszwecke verwendet werden. Sie können in vielen Formen hergestellt werden, aber die meisten besitzen ähnliche Eigenschaften. Um einen Heißluftballon herzustellen, muss eine Person normalerweise einen Stoffbeutel, einen Korb und eine offene Flammenquelle haben. Letzteres Objekt pumpt heiße Luft in den Beutel und bringt ihn zum Schweben. Für den Bau von kommerziellen Heißluftballons kann eine Lizenz erforderlich sein, während Heißluftballonsmodelle aus gewöhnlichen Haushaltsgegenständen wie Kerzen und Papiertüten hergestellt werden können.
Diese Objekte wurden erstmals Ende des 18. Jahrhunderts in Frankreich hergestellt. Während frühe Versionen Windantrieb erforderten und modernere Versionen mit anderen Energiequellen bewegt werden können, ist die Grundausstattung des Ballons geblieben. Jede Sorte muss einen Behälter für die heiße Luft haben, der als Umschlag bezeichnet wird. Ein kleinerer Korb oder eine Gondel wird zum Tragen von Gewichten wie menschlichen Passagieren verwendet. Die wichtigste Komponente für die Herstellung eines Heißluftballons ist natürlich die Wärmequelle: eine offene Flamme.
Eine Person, die einen Heißluftballon in großem Stil herstellen möchte, benötigt diese Grundkomponenten. Umschläge werden typischerweise aus Stoffgassäcken aus synthetischen Substanzen wie Nylon oder Polyester hergestellt. Dieses Material muss in einzelne Platten geschnitten werden, bevor die Platten durch Nähen zusammengefügt werden. Außerdem können Schutzbeschichtungen auf die Oberfläche des Gewebes aufgebracht werden. Das Passagier tragende Bauteil wird mit einer hochfesten Substanz, dem sogenannten Structural Load Tape, am Ballon befestigt.
Um einen Heißluftballon zum Schweben zu bringen, muss am unteren Rand der Ballonform eine Öffnung – Kehle oder Mund genannt – für den Eintritt der Heißluft gelassen werden. Außerdem muss an der Öffnung über dem Korb ein Brenner angebracht werden. Dieser Brenner erzeugt eine Flamme, die normalerweise durch ein flüssiges Gas namens Propan aufrechterhalten wird. Obwohl diese Flamme die Hauptluftquelle ist, müssen kommerzielle Heißluftballons oft vorher mit etwas kalter Luft zumindest teilweise aufgeblasen werden. Das Steuern und Navigieren kann durch das Hinzufügen von Belüftungsöffnungen erreicht werden, die bestimmte Mengen heißer Luft aus der Hülle abgeben.
Die Erfindung des Heißluftballons war aus wissenschaftlichen Gründen erfolgreich. Forschung und Experimente zeigen, dass kalte Luft schwerer ist als wärmere Luft. Wenn eine Flamme den Bereich unter dem Ballon oder der Hülle beleuchtet, sammelt sie sich und wird sehr heiß, weil die Luft eingeschlossen ist. Die den Ballon umgebende Luft ist kälter und hat daher mehr Gewicht und Dichte. Diese Diskrepanz ermöglicht, dass die im Ballon enthaltene Luft aufsteigt und entlang der kühleren Luftquelle schwimmt.
Als Lernexperiment können Einzelpersonen auch im kleinen Maßstab einen Heißluftballon herstellen. Dieser Prozess würde die Simulation der verschiedenen Komponenten eines tatsächlichen Heißluftballons beinhalten, um ein Modell zu erstellen. Über eine Kerze und etwas Alufolie könnten zum Beispiel die Warmluftheizung und die Gondel nachgebildet werden. Wenn eine Person zwei separate Rollen Aluminiumfolie bekommt und dann die Kerze in die Mitte dieser angrenzenden Strukturen klebe, dient dies als Ersatz für die Strukturen. Über das Gerät kann dann eine Papiertüte als Ballon gestülpt werden, damit beim Anzünden der Kerze die Tüte aufgeht.