Khi ta đốt đèn trời, không khí ở bên trong đèn có nhiệt độ tăng, chúng nở ra vì nhiệt suy ra khối lượng riêng giảm. Không khí nóng nhẹ hơn không khí lạnh ở bên ngoài giúp cho đèn bay lên cao.
Đèn và giấy rất nhẹ. Khi nó được đốt lên thì toả ra nhiệt, làm không khí nóng lên và nở ra, trở nên nhẹ hơn không khí bình thường khiến cho đèn bay lên được.