Fysisch gezien heeft een luchtballon weinig hoogtebeperkingen.
Hoe hoger men vliegt, des te meer moeite de warme luchtballon zal hebben om verder door te stijgen.
Naarmate de lucht ijler wordt zullen er meer kubieke meters hete lucht nodig zijn om de luchtballon verder te doen stijgen. Anderzijds zal de temperatuur van de hete lucht binnenin de ballon hoog oplopen.

Heliumballonnen hebben minder moeite met extreme hoogtes. Een heliumballon kan zonder aangepaste apparatuur op een hoogte van 15 kilometer vliegen.
Het menselijk lichaam daarentegen zal sneller problemen ondervinden van de hoogte. Zuurstofschaarste en lage luchtdruk maken het lichaam moeilijker te functioneren.

Vanaf een hoogte van 40 000 voet ofwel 12 kilometer is het dragen van drupak of een aangepaste drukcabine vereist.
De hoogste ballonvlucht staat op naam van de heer Vijaypat Singhania uit India. Op 26 november 2005 vloog hij het wereldrecord met een warme luchtballon op een hoogte van 21.027 meter over Mumbai. Om zo’n enorme hoogte te bereiken had hij een hete luchtballon nodig van 45 308 m³ groot.

Zo’n extreme ballonvaarten worden uitgevoerd zonder passagiers met aangepaste apparatuur zoals een drukcabine en aangepaste branders die voorzien zijn van extra zuurstoftoevoer.