1、孔明灯的原理与热气球原理相同，皆是利用热空气之浮力使球体升空，可用阿基米德原理解释，当物体与空气同体积，而重量比空气小时就可飞起。将球内空气加热，球内部分空气会因受热膨胀而从球体流出，使内部空气密度比外部小，充满热空气的球体就会飞起来。
2、当孔明灯被点燃以后，它内部的空气被加热，根据热胀冷缩原理，它内部空气体积要膨胀，而气体的膨胀是非常明显的，膨胀的空气，就从下端的开口被排出孔明灯外，这相当于孔明灯的自身重量减轻了也就是g2减小，g=g1+g2，g也随之减小。孔明灯自身材料可保证其体积不会发生大的变化，也就是它所受到的浮力f是没有大的变化。持续的加热孔明灯内部的气体因膨胀而不断地排出，g2不断减小，这里我们要求孔明灯自身材料足够轻，也就是g1足够小，g2的不断减小能够导致g=g1+g2的g小于浮力f，浮力f与重力g是相反的两个力，g 3、孔明灯升空以后，也要持续的加热才能保证孔明灯在空中的漂浮。一旦停止了加热，孔明灯内部空气遇冷收缩，导致外部空气进入孔灯内，这样孔明灯的自身重量增加，孔明灯就会掉落下来。