Selon la loi des gaz parfaits, la pression (P) d'un gaz est directement proportionnelle à sa température (T) et inversement proportionnelle à son volume (V). Cette relation peut être exprimée par P =nRT/V, où n représente le nombre de moles de gaz et R est la constante des gaz parfaits.

Lorsqu’un ballon est chauffé, la température de l’air à l’intérieur du ballon augmente. Cela entraîne également une augmentation de la pression de l’air à l’intérieur du ballon. En conséquence, le ballon augmente de volume pour s’adapter à l’augmentation de la pression. Cependant, la masse d’air à l’intérieur du ballon reste la même.