潛水艇是透過改變自身的重力來實現上浮和下潛。 潛艇主壓載水艙水增多時，增加重量，當重量大於水所產生的浮力時，即從水面潛入水下。用壓縮空氣把主壓載水艙內的一部分水排出，重量減小，當自身重力小於水產生的浮力時，即從水下浮出水面。艇內設有專門的裝置調整水艙，用於注入或排出適量的水，以調整因物資、彈藥的消耗和海水密度的改變而引起的潛艇水下浮力的變化。艇首、艇尾還設有縱傾平衡水艙，透過調整首、尾平衡水艙水量以消除潛艇在水下可能產生的縱傾。 而魚不同，它是靠改變自身體積，而改變自身密度來實現上浮和下潛的。魚想下潛時，魚就把魚鰾內的一部分氣體排出體外，體積減小，密度增大，當密度大於水的密度時，魚就潛入水下。當魚想浮上水面時就把鰓濾出的一部分氣體放入魚鰾內，魚體積就會增大，當魚密度小於水密度時，魚就會浮出水面。 潛艇（別稱：黑魚）或稱潛水船、潛艦是能夠在水下執行的艦艇。[1] 潛艇的種類繁多，形制各異，小到全自動或一兩人操作、作業時間數小時的小型民用潛水探測器，大至可裝載數百人、連續潛航3-6個月的俄羅斯颱風級核潛艇。按體積可分為大型（主要為軍用）、中型或小型（袖珍潛艇、潛水器）和水下自動機械裝置等。[2] 大型潛艇多為圓柱形，船中部通常設立一個垂直結構（艦橋），早期稱為“指揮塔/指揮台”，內有通訊、感應器、潛望鏡和控制裝置等。如今的深海潛艇或專業潛艇常已無此設計。[3] 自第一次世界大戰後，潛艇得到廣泛運用，擔任許多大國海軍的重要位置，其功能包括攻擊敵人軍艦或潛艇、近岸保護、突破封鎖、偵察和掩飾特種部隊行動等。潛艇也被用於非軍事用途，如海洋科學研究、搶救財物、勘探開採、科學偵測、維護裝置、搜尋援救、海底電纜維修、水下旅遊觀光、學術調查等，超級富豪甚至用為海下移動豪宅。 潛艇是公認的戰略性武器（尤其是在裁軍或擴軍談判中），其研發需要高度和全面的工業能力，目前只有少數國家能夠自行設計和生產。特別是彈道導彈核潛艇更是核三位一體的關鍵一極。潛艇也是較早期就有的匿蹤載具。潛艇的噪音降至90分貝左右就可以“淹沒”在浩瀚的海洋背景噪音中，就不是當代聲納所能偵測的。

潛艇主壓載水艙注滿水時，增加重量抵消其儲備浮力，即從水面潛入水下。用壓縮空氣把主壓載水艙內的水排出，重量減小，儲備浮力恢復，即從水下浮出水面。艇內設有專門的浮力調整水艙，用於注入或排出適量的水，以調整因物資、彈藥的消耗和海水密度的改變而引起的潛艇水下浮力的變化。艇首、艇尾還設有縱傾平衡水艙，透過調整首、尾平衡水艙水量以消除潛艇在水下可能產生的縱傾。