Шарики тяжелеют, поскольку молекулы лёгкого газа выходят через поры оболочки воздушного шара (явление диффузии). Количество лёгкого газа внутри шара уменьшается, шарик опускается вниз.
Скорость диффузии зависит от температуры. При понижении температуры процесс взаимного проникновения веществ замедляется. Это связано с тем, что при охлаждении снижается общая скорость движения молекул. В теле с более низкой температурой молекулы движутся медленнее, значит и медленнее протекает диффузия, следовательно, подъёмная сила шарика сохраняется дольше.