孔明灯是拿竹篾扎成大纸筒，里面烧火烤热空气。热空气变轻就飘上天，就像气球里装了热气球。纸筒边沿留个口子，让热空气跑出去，冷空气进不来，这样筒子就越来越轻。火越旺，筒子升得越高，停火后筒子慢慢冷却，就落下来啦。

热空气上升是因为密度低，密度差产生浮力。空气温度每升高1度，密度减少约0.6%。假设孔明灯筒装300升热空气，温度从20℃升到80℃，密度差约4.8%。按1立方米空气重1.2公斤算，300升（0.3立方米）热空气比同体积冷空气轻1.4公斤。加上筒子本身重量，只要总重量小于1.4公斤，就能飘起来。实际测试中，3米直径的孔明灯装火后，浮力可达5-8公斤，足够载2公斤重的蜡烛持续升空15-20分钟。筒子冷却时，空气收缩密度增大，浮力消失就会降落。