L’enveloppe des ballons à gaz est étanche, munie à son sommet d'une soupape et à sa partie inférieure d'un tuyau de gonflement appelé l’appendice. La nacelle en osier est attachée à un filet (ou à des ralingues) qui recouvre l'enveloppe.

Le gaz utilisé peut être l’hydrogène, l’hélium ou le gaz d’éclairage.

Au gonflement, le filet (ou les ralingues) est attaché à des sacs de sable. Seule la proportion de lest nécessaire au voyage sera embarquée.

En vol le pilotage s’effectue en lâchant du lest pour monter ou en laissant fuir du gaz pour descendre.

A l’atterrissage, le freinage au sol se fait à l’aide d’une corde nommée guiderope.

Le dégonflage s'effectue après le vol à l'aide :

• du parachute dans le cas des ballons à ralingues,
• du panneau de déchirure dans le cas des ballons à filet.

Le ballon à gaz à ralingues est apparu au début des années 1990 ; il se distingue par deux innovations majeures, qui facilitent la mise en place du ballon : le filet est remplacé par des ralingues et la soupape par un parachute.