Os balões desinflam quando há vazamento de gás. Um balão cheio de hélio vaza mais rapidamente do que um cheio de ar, porque os átomos de hélio são extremamente minúsculos e escapam através de poros microscópicos na borracha de látex.
Balões mais leves que o ar flutuam pela mesma razão que uma garrafa de plástico vazia flutua na água, deslocamento. Qualquer objeto colocado em um fluido, um líquido ou gás, desloca uma quantidade desse fluido igual ao seu volume, ou seja, literalmente empurra o fluido em todas as direções. Se o objeto pesar menos do que o mesmo volume de fluido pesa, ele flutua para cima através do fluido até atingir a superfície. Este princípio é conhecido como flutuabilidade.
O tamanho diminuto do hélio explica por que ele é mais leve que o ar. O átomo de hélio contém apenas dois prótons, dois nêutrons e dois elétrons, dando ao hélio um peso atômico de 4 em comparação com 14 de nitrogênio e 16 de oxigênio (Nitrogênio e oxigênio constituem 99 por cento da atmosfera da Terra.) Para cada um desses gases, no entanto , um determinado volume contém aproximadamente o mesmo número de átomos. Um litro de hélio pesa apenas 0,1785 gramas, contra 1,2506 gramas por litro de nitrogênio.
Os poros na borracha de látex variam de tamanho, dependendo das tolerâncias de fabricação. Os balões "grau de hélio" apresentam poros menores do que os balões de borracha convencionais.