La principale force qui fait bouger les montgolfières est la flottabilité. La flottabilité est la force ascendante exercée par un fluide qui s'oppose au poids d'un objet qui y est immergé. Dans le cas d’une montgolfière, le fluide est l’air.

L'air chaud est moins dense que l'air froid. En effet, les molécules d’air chaud se déplacent plus rapidement que les molécules d’air froid, elles sont donc plus dispersées. Moins l’air est dense, plus il est porteur. Cela signifie que les montgolfières peuvent flotter dans l’air car elles sont moins denses que l’air ambiant.

La quantité de flottabilité ressentie par une montgolfière est déterminée par la différence de température entre l’air à l’intérieur du ballon et l’air à l’extérieur du ballon. Plus la différence de température est grande, plus le ballon sera flottant.

Les montgolfières peuvent également être déplacées par le vent. Le vent est le mouvement de l'air. Si le vent souffle, il peut pousser une montgolfière dans une certaine direction.

Le pilote d'une montgolfière peut contrôler la direction du ballon en modifiant la température de l'air à l'intérieur du ballon. En réchauffant l'air à l'intérieur du ballon, le pilote peut augmenter la flottabilité du ballon et le faire monter. En refroidissant l'air à l'intérieur du ballon, le pilote peut diminuer la flottabilité du ballon et le faire descendre. Le pilote peut également utiliser le vent pour contrôler la direction du ballon.