气球的一个常见用途是探空作业，它相对廉价，性能又足够满足要求。很多国家都使用气象气球进行天气预报以及大气研究。这些气球通常携带探空用的仪器设备，通过太阳能电池提供电力。有些气球是一次性使用的，随着气球的高度不断升高，气球球体膨胀破裂，相关设备可通过降落伞回收。此外，有些气球通过携带角反射体、曳光管，还能作为防空演习的靶标。
近年来，有一些系留气球用于军事领域。这些系留气球通过线缆与地面连接，防止气球逃逸，也就是说这些气球是固定在某些特定位置，并不随着大气进行运动。这种气球可携带雷达、红外光电传感器，用于探测低空目标和地面目标，保护基地、城市等重点目标免遭袭击。
2021年美军从阿富汗撤离时，就遗留了一个大型系留气球。这个气球呈流线型，像传统印象中的飞艇，但没有动力系统。实际上，这是美国的所谓“持久威胁检测系统”（PTDS），气球上装备的红外系统以及AN/ZPY-1小型合成孔径雷达，可以探测地面车辆和人员，并通过传输设备将信息传输给地面指挥人员，然后由地面人员进行处置。更大型的系留气球可携带较大型的雷达，构成气球载雷达，用于在重要城市附近协助探测超低空目标，比如巡航导弹、无人机等，执行防空任务。
民航客机飞行高度在6000-8400m，中程8900-12500m，远程为13100-16100m。不同的飞机飞行高度也会不一样。一般根据天气的情况也会有所变化，一般民航是不进入平流层，民航客机气压要标准，标准的气压也是人为而定的。民航。
不适合对万里外目标过境侦察
在大型气球诞生早期，飞机尚未发明之前，确实有军方使用气球进行侦察。但随着飞机的诞生和广泛应用，气球、飞艇随之淡出侦察领域。不过第二次世界大战后的一段时间，气球又因为其独特的特性，重新被用于侦察。据路透社报道，二战后不久，美国军方开始探索使用高空间谍气球。根据美方资料，上世纪50年代该项目在苏联领土上放飞高空气球，进行侦察拍摄活动。
据报道，气球的优势之一是飘浮高度高，通常在2.4万-3.7万米的高度运行，远高于民航客机飞行高度，通常民航客机的飞行高度在1.2万米以下。绝大多数战斗机飞行高度在2万米以下，有些高空侦察机、截击机的飞行高度达到2.5万米或更高。
2009年向美国空军指挥和参谋学院提交的一份报告表示，气球相对于卫星的优势包括能够从更近的地方扫描大片领土，并且能够在目标区域停留更多时间。与需要耗巨资发射的卫星不同，气球可以廉价发射。
张学峰表示，虽然之前有使用高空气球进行侦察的案例，但气球的可控性较差，搭载的设备量少，并不适合对万里之外的目标进行过境侦察行动。对于拥有完善卫星侦察网络的大国，气球深入别国境内进行侦察不是最优选项。
客机一般飞行高度是6800-8000米之间。我国民航规定，中型以上的民航飞机都在高空飞行，此处的高空是指海拔7000～12000米的空间。飞行高度层高度8400米（含）以下，每300米为一个飞行高度层。飞行高度层高度8400米（不含）以上。
处置失控气球并不容易
由于气球本身不易进行有效操控，虽然它们可以通过改变高度来进入不同方向的气流，粗略引导到想要到达的区域，但其自身的不易操控以及气候、天气等不可抗力的变化有可能导致一些民用的气球意外“流浪”。一旦出现类似情况，应该如何追踪与应对呢？
据报道，美国气象学家沙特菲德曾用这种被称为“轨迹模式”的模型计算监视气球可能的飞行线路，并把他的发现在网上进行分享。但必须注意，这一模型并非监视气球的实际飞行轨迹，而是根据美方机构的模型进行分析得出的结果。
企业回国家对境内所有飞行实行统一的飞行管制，由相关军方统一实施，各有关飞行管制部门按照各自的职责分工提供空中交通管制服务。所有飞行必须预先提出申请，经批准后方可实施。详见我国的飞行基本准则第三条、第二十八条、第三十五条。大疆公布的限。
除了追踪和预测气球的轨迹，如何处置失控的高空气球也是一个难度不小的问题。张学峰表示，击落高空气球是一种选项，难易程度首先取决于气球的飘浮高度。如果气球飘浮高度达到3万米以上，目前多数空空导弹、防空导弹是很难对其进行有效攻击的。多数防空导弹的杀伤区高界在2.7万米左右，多数空空导弹更低，很多导弹特别是空空导弹面临“够不着”的问题。
一般客机的飞行高度是6800-8000米之间。民航机都巡航在平流层,这里空气中颗粒物质少,云层少,能见度高.国内航班在6800-8000米之间,国际航班要上到9000-11000,一来与短途航线隔离,二来爬升距离占航行距离的比重也不会太大。.
张学峰进一步解释说，至少有两个因素限制了导弹的射高，一是动力不足，比如近程低空防空导弹，动力系统就工作几秒，甚至一两秒，无法把导弹推到那么高的高度。另一个是高度太高之后，空气稀薄，导弹的翼面升力和舵面控制力大幅度下降，无法提供足够的升力和控制力保持稳定飞行和机动。有些反导系统虽然能打大气层外的目标，但拦截低界比较高。这些反导系统通常采用红外成像导引头，飞行速度快，在大气层内飞行会导致严重的气动加热，致使红外导引头热噪声较多，难以捕获目标。比如美国“萨德”反导系统，美国虽然说它是世界上第一种兼具大气层内外拦截能力的反导系统，但目前多数信息来源显示，其拦截低界是4万米，可能对3万米左右高度的气球无可奈何。此外，目前的多数激光武器作用距离也较近，拦截3万米高空的气球也颇为吃力。
