Les ballons qui ont été gonflés par l'air tombent au sol car la densité du gaz à l'intérieur du ballon est supérieure à la densité de l'air environnant. L'air contient un mélange d'azote, d'oxygène et de traces gaz, tandis que l'air dans les ballons est principalement du dioxyde de carbone.
Les molécules qui composent le dioxyde de carbone sont plus serrées, ce qui en fait un gaz plus dense que l'azote ou l'oxygène. Le ballon coule car l'air est incapable de supporter ce gaz plus dense. Lorsqu'un ballon est rempli d'un gaz moins dense que l'air ambiant, comme l'hélium, le ballon flotte.