火烧水杯不破原理是热胀冷缩。当火烧水杯时，水杯内部的空气被加热膨胀，使得水杯内部的压力增加，当水杯与热源接触的表面达到一定温度时，水杯表面的材料会因为热胀而膨胀。

这时，水杯表面的材料与内部的空气一起承受压力，使得水杯不会破裂。

当火源移开后，水杯表面的材料因为冷缩而收缩回来，内部压力减小，水杯表面不会出现明显的变形或破损。因此，火烧水杯不破的原理在于热胀冷缩和水杯材料的坚韧程度。