A exemplo de outros compostos que designam espécies zoológicas, como peixe-agulha, peixe-aranha, peixe-galo, cobra-capelo, leão-marinho, a grafia correcta dessa palavra é peixe-balão, tal como está previsto na Base XV do Acordo Ortográfico de 1990 — « Emprega-se o hífen nas palavras compostas que designam espécies botânicas e zoológicas, estejam ou não ligadas por preposição ou qualquer outro elemento: abóbora-menina, couve-flor, erva-doce, feijão-verde; bênção-de-deus, erva-do-chá, ervilha-de-cheiro, fava-de-santo-inácio, bem-me-quer (nome de planta que também se dá à margarida e ao malmequer); andorinha-grande, cobra-capelo, formiga-branca; andorinha-do-mar, cobra-d'água, lesma-de-conchinha; bem-te-vi (nome de um pássaro)»

Trata-se, de qualquer modo, de um caso de uso de hífen (segundo o Acordo Ortográfico de 1945 e evidenciado nas gramáticas, como a de Cunha e Cintra (Nova Gramática do Português Contemporâneo, Lisboa, Sá da Costa, 1997, p. 66), uma vez que é uma palavra composta por «dois substantivos foneticamente distintos (e, portanto, com acentos gráficos, se os têm à parte) […], e em que o conjunto dos elementos, mantida a noção da composição, forma um sentido único ou uma aderência de sentidos. Exemplos: rosa-do-japão, amor-perfeito».