Kuumaõhupallid töötavad põhilisel teaduslikul põhimõttel, et kuum õhk tõuseb ülespoole. Paljud harrastavad õhupallisõitu spordina ja mõned naudivad seda ka kui lõõgastavat meelelahutust. Üldiselt on kuumaõhupallid üsna ohutud ja kindlasti ohutumad kui mõned lennundusvormid.
Enne kuumaõhupallide ohutuse uurimist võib see aidata mõista, kuidas need töötavad. Igal õhupallil on suur kott, mida nimetatakse ümbrikuks ja mis on kinnitatud tugeva gondli või vitstest korvi külge. Piisava tõstejõu saamiseks soojendatakse kotis olevat õhku leegi abil. Kui õhk soojeneb, tõuseb õhupall üles. Piloot saab tõusu juhtida, avades õhu väljalaskmiseks ventiili, mis põhjustab õhupalli uuesti kukkumise. Kui lend on lõppenud, laseb piloot aeglaselt välja piisavalt õhku, et õhupall maapinnale langeks.
Nagu deltaplaanid ja tuulelohed, liiguvad kuumaõhupallid koos tuulega. Pilootidel on oma kõrguse üle teatud kontroll oma suuna üle, kuna erinevad õhuvoolud kulgevad eri suundades. Tavaliselt valivad piloodid lendamiseks varahommikused tunnid, kuna tuule kiirus on endiselt madal. Madal tuulekiirus muudab kuumaõhupalliga sõitmise palju turvalisemaks ja lennud on nauditavamad, kuna õhupall triivib õrnalt, mitte ei satu mööda.
Ilm on kuumaõhupallide ohutuse seisukohalt kõige olulisem probleem. Tugev tuul ja äärmuslikud ilmad, nagu lörts ja lumi, on potentsiaalselt väga ohtlikud. Kogenud piloot sellistes tingimustes ei lenda. Head piloodid kontrollivad alati enne lendu alustamist oma varustust ning neil on ohutuse tagamiseks sageli varukütusepaagid ja muud üleliigsed seadmed.
Üldjuhul peavad kuumaõhupallidega lennata soovivad piloodid hankima piloodiloa. See nõue on riigiti erinev, kuid paljudes riikides on olemas spetsiaalsed kursused ja eksamid, mida piloodid peavad seda tüüpi õhusõidukite juhtimiseks läbima. Eralitsents võimaldab piloodil lennata koos mõne sõbraga, samas kui kommertslitsents võimaldab piloodil lennata suuremaid õhupalle ja saada oma aja eest rahalist hüvitist.
Õhupallisõidud võivad olla väga lõbusad ja need on väga turvalised seni, kuni reisijad järgivad piloodi juhiseid. Inimesed, kellel on peapööritus või kõrgusekartus, võivad soovida selle kogemuse vahele jätta.