헬륨 풍선은 공기보다 밀도가 낮기 때문에 하늘로 날 수 있다. 헬륨 풍선의 중력은 부력보다 작으며, 부력의 작용으로 헬륨 풍선이 하늘로 날아간다.
풍선이 계속 상승함에 따라 주위의 기압이 점차 떨어지고 헬륨 풍선이 계속 커진다. 풍선의 밀도가 공기의 밀도와 일치할 때, 그것은 더 이상 상승하지 않는다.