Balonlar gazdan dışarı sızdıklarında söner. Helyum dolu bir balon hava ile dolu olandan daha hızlı bir şekilde sızar, çünkü helyum atomları çok küçüktür ve lateks kauçuktaki mikroskobik gözeneklerden geçerler.
Havadan daha hafif balonlar, boş bir plastik şişenin suda yüzdüğü yer değiştirme nedeniyle aynı şekilde yüzer. Bir sıvıya, sıvıya veya gaza yerleştirilen herhangi bir nesne, hacmine eşit miktarda sıvının yerini alır, yani sıvıyı her yönden uzaklaştırır. Nesne aynı miktardaki sıvı ağırlığından daha ağırsa, yüzeye ulaşana kadar sıvı boyunca yukarı doğru yüzer. Bu ilke yüzdürme olarak bilinir.
Helyum'un küçültme boyutu neden havadan daha hafif olduğunu açıklıyor. Helyum atomu yalnızca iki proton, iki nötron ve iki elektron içerir, helyuma azotun 14 ve oksijenin 16'sı ile karşılaştırıldığında 4 atomik ağırlık verir. (Azot ve oksijen, Dünya atmosferinin yüzde 99'unu oluşturur.) Verilen bir hacim yaklaşık olarak aynı sayıda atom içerir. Bir litre helyum azot için litre başına 1.2506 gram, yalnızca 0.1785 gramdır.
Lateks kauçuktaki gözenekler, üretim toleranslarına bağlı olarak boyut olarak değişir. "Helyum dereceli" balonlar, geleneksel kauçuk balonlardan daha küçük gözeneklere sahiptir.
