L'hydrogène, l'hélium, l'ammoniac, le méthane, le néon, le gaz de charbon et l'azote pur sont tous plus légers que l'air. Une poche d'air peut être rendue plus légère que l'air ambiant en la chauffant.
Selon le Underwater Robotics Research Group, les gaz plus légers que l'air ont des densités inférieures à 1,2 kilogramme par mètre cube ou 1,2 gramme par litre. L'hydrogène est le gaz le plus léger, avec une densité de 0,08999 kilogrammes par mètre cube, bien qu'il soit également hautement inflammable. L'hélium, le deuxième gaz le plus léger, avec une densité de 0,1785 kilogramme par mètre cube, est couramment utilisé pour soulever des objets comme des ballons. L'ammoniac, le méthane et le gaz de charbon, qui est un mélange d'hydrogène et d'hydrocarbures, étaient parfois utilisés pour remplir des ballons. L'azote pur n'est que 3 % plus léger que l'air, qui se compose de 78 % d'azote.