火箭升空的原理主要基於牛頓力學定律，具體包括牛頓第三定律和動量守恆定律。
當火箭的發動機點火後，推進劑（液體或固體的燃料和氧化劑）在燃燒室中燃燒，產生大量的高壓氣體，這些氣體隨後從發動機的噴管高速噴出，對火箭產生一個反作用力，使火箭沿氣體噴射的反方向前進。這種推進方式使火箭能夠克服地球引力，實現太空飛行，火箭飛行過程中，其質量隨推進劑的消耗而減小，因此是一個變質量的飛行體。
此外，火箭升空還依賴於動量守恆定律，即在封閉系統內，動量保持不變，火箭向前飛行是因為它向後噴射燃料，這導致火箭獲得一個向前的動量。火箭能在真空中飛行，部分原因是因為它不依賴空氣中的氧氣助燃，而且其發動機結構簡單，能夠產生巨大的推力。