Karšto oro balionai yra įvairių dydžių prietaisai, dažniausiai naudojami skrydžio kelionėms ar pramogoms. Jie gali būti įvairių formų, tačiau dauguma turi panašių savybių. Norint pagaminti oro balioną, žmogus paprastai turi turėti medžiaginį maišelį, krepšį ir atviros liepsnos šaltinį. Pastarasis objektas pumpuoja karštą orą į maišelį ir priverčia jį plūduriuoti. Gali prireikti licencijos statant komercinius oro balionus, o modelių karšto oro balionai gali būti pagaminti iš įprastų namų apyvokos daiktų, pvz., žvakių ir popierinių maišelių.
Šie objektai pirmą kartą buvo sukurti XVIII amžiaus pabaigoje Prancūzijoje. Nors ankstyvosiose versijose reikėjo vėjo, o modernesnes versijas galima perkelti naudojant kitus energijos šaltinius, pagrindinė baliono sudėtis išliko. Kiekviena veislė turi turėti karšto oro talpą, vadinamą voku. Mažesnis krepšys arba gondola naudojamas svoriui, pavyzdžiui, žmonių keleiviams, vežti. Žinoma, pagrindinis karšto oro baliono komponentas yra šilumos šaltinis: atvira liepsna.
Asmeniui, norinčiam pagaminti didelio masto karšto oro balioną, reikės šių pagrindinių komponentų. Vokai paprastai gaminami iš medžiaginių dujų maišelių, pagamintų iš sintetinių medžiagų, tokių kaip nailonas arba poliesteris. Ši medžiaga turi būti supjaustyta į atskiras plokštes prieš sujungiant plokštes tarpusavyje siuvant. Be to, audinio paviršius gali būti padengtas apsauginėmis dangomis. Keleiviams vežantis komponentas yra pritvirtintas prie baliono labai stipria medžiaga, žinoma kaip konstrukcinė apkrovos juosta.
Kad oro balionas plūduriuotų, baliono formos apačioje turi būti palikta anga, vadinama gerkle arba burna, skirta karšto oro įėjimui. Be to, prie angos virš krepšelio turi būti pritvirtintas degiklis. Šis degiklis sukuria liepsną, kurią paprastai palaiko skystos dujos, vadinamos propanu. Nors ši liepsna yra pagrindinis oro šaltinis, komerciniai karšto oro balionai dažnai turi būti iš anksto bent iš dalies pripūsti šalto oro. Pilotavimą ir navigaciją galima pasiekti pridedant ventiliacines angas, kurios iš voko išleidžia tam tikrą karšto oro kiekį.
Oro balionų išradimas buvo sėkmingas dėl pagrindinių mokslinių samprotavimų. Tyrimai ir eksperimentai atskleidžia, kad šaltas oras yra sunkesnis už šiltesnį. Kai liepsna apšviečia vietą po balionu arba voku, ji susikaupia ir labai įkaista, nes oras yra įstrigęs. Oras aplink balioną yra šaltesnis, todėl jo svoris ir tankis yra didesnis. Šis neatitikimas leidžia balione esančiam orui pakilti ir plūduriuoti išilgai vėsesnio oro šaltinio.
Kaip mokymosi eksperimentą asmenys taip pat gali pasigaminti nedidelio masto karšto oro balioną. Šis procesas apimtų skirtingų tikrojo karšto oro baliono komponentų modeliavimą, kad būtų sukurtas modelis. Pavyzdžiui, karšto oro šildymo savybę ir gondolą galima atkurti naudojant žvakę ir aliuminio foliją. Jei asmuo gauna du atskirus aliuminio folijos ritinius ir tada pritvirtina žvakę šių gretimų konstrukcijų centre, tai veiks kaip atskira konstrukcija. Tada ant prietaiso galima uždėti popierinį maišelį, kuris tarnaus kaip balionas, kad uždegus žvakę maišelis pakiltų.