潜艇下潜的核心原理在于调节自身重量与排水量的关系。它拥有多个蓄水仓，当需要下潜时，会向这些水舱注入海水，使得潜艇的总重量超过其受到的浮力，从而实现下沉。这是一种利用改变重力来控制浮沉的经典力学应用。
潜艇是如何操纵的？
浮力舱是潜艇控制浮沉的重要部件。当需要下潜时，向浮力舱注水增加重量，使艇体比重超过海水；当需要上浮时，则排出水分并充入空气，使艇体比重小于海水，从而浮出水面。若比重与海水相等，潜艇即可在水中悬停。
潜艇的外形设计非常讲究，大多呈圆柱形，艇首圆钝而艇尾较尖，横截面像桶状。其结构包含外壳和内壳，内壳被隔板划分为指挥舱、导弹舱、鱼雷舱、动力舱和居住舱等多个功能区域。两层壳体之间则是关键的浮力舱，其作用类似于鱼鳔。
潜艇的操纵还依赖于安装在艇首和艇尾的水平舵与方向舵。水平舵通过改变角度来辅助潜艇快速上浮或下沉，而方向舵则用于控制转向。这些装置的功能类似于飞机垂尾上的升降舵和方向舵，也对应着鱼类胸鳍、腹鳍和尾鳍的作用。
潜艇在水下潜行时非常脆弱，一旦浮力舱被其他舰艇撞破，极易导致下沉事故。如果更关键的内壳耐压艇体遭到破坏，后果将不堪设想。因此，对于潜艇而言，隐匿行踪、避免被发现和碰撞，是保障任务成功和人员安全的最重要因素。
当潜艇完全淹没在水中后，它排开水的体积是固定的，因此受到的浮力保持不变。此时，控制潜艇下潜深度的关键就在于改变水舱内的水量，也就是改变自身的重力。只要水舱水量固定，潜艇就能在特定深度保持悬浮状态，而不会继续沉底。