Шарики тяжелеют, поскольку молекулы лёгкого газа диффундируют через поры оболочки воздушного шара. Количество лёгкого газа внутри шара уменьшается, силы Архимеда уже не хватает, чтобы компенсировать силу тяжести, действующую на оболочку и газ, шарик опускается вниз.
В холодном помещении температура оболочки и энергия молекул легкого газа меньше, поэтому им сложнее преодолевать оболочку.