A hőlégballon egy olyan nagyjából gömb alakú ballon, amelyik felemelkedésre és repülésre azt a fizikai törvényt használja fel, amely szerint a meleg levegő (a ballonból) könnyebb, mint a hideg levegő (a környezetből). A hőlegballonnal való repülés az ember által legrégebben kifejlesztett repülési módszer. Az első hőlégballonos repülés 1783 November 21.-én volt Párizs mellett, 2 utassal, Jean-François Pilâtre de Rozier-val és François Laurent d’Arlandes márkival és egy, a Montgolfier testvérek által 1782 December 14.-én épitett ballonnal.Mostanában a hőlégballonoknak a megszokott gömb alakon kivül számtalan formája lehetséges, a rakétáktól a kolbászig vagy medvebocsig.Az utasok egy kosárban helyezkednek el, amely el van látva egy hőforrással, azaz a kupola nagyságától függően egy, két vagy négy égős rendszerrel. A felmelegített levegő a kupola belsejébe van irányítva és felemeli azt, mivelhogy a meleg levegő fajsúlya kissebb a kinnti levegőjéhez viszonyítva.A különböző kőnnyű gázokkal (pl. Hélium) telített ballonokhoz képest a hőlégballon kupoláját nem kell hermetikusan lezárni, mivelhogy a bennti gáz nincs nagy nyomás alatt tartva, hanem megegyezik a környező levegő nyomásával. Napjainkban a hőlégballon kupoláját általában műanyagból készítik, anyaga vékony és hőálló, az ejtőernyők anyagához hasonló. A kupola száját (az alsó része, amelyik a legközelebb van a hőforráshoz) egy égésre ellenálló anyagbál keszítik, mint például Nomex-ből.
