Kauçuk hava balonunun çalışma prensibi şu şekildedir: Doldurma: Balon, hidrojen veya helyum gibi havadan hafif gazlarla doldurulur. Yükselme: Balonun içindeki gaz genleşir ve balon, atmosfer basıncının azalmasıyla yükselir. Basınç Dengelemesi: Balon yükselirken atmosfer basıncı azalır ve balon içindeki gaz genleşir; ağız, fazla gazın dışarı çıkmasını sağlar. Alçalma: Balon alçalmaya başlayınca ağız kapanır, bu da havanın zarf içine girip yanıcı bir karışım oluşturmasını engeller. Patlama: Balon, -90 santigrat dereceye inen düşük sıcaklıklara veya saatte 400 kilometre hızla esen rüzgârlara maruz kaldığında patlar. Hava durumu balonları, atmosferde sıcaklık, basınç, nem ve rüzgâr hızı ölçümü yapmak için kullanılır.