人类根据沉浮原理成功地制造了潜水艇，这种能在水下作战的舰艇在历次海战中都显示其战斗力，它能下潜离水面深达米，具有良好的隐蔽性和续航力，能从水下袭击水面舰船和岸上目标，也能作侦察、布雷和运输等。最初，人们也是将石头或铅块等重物装进潜艇，使潜艇下沉，卸掉石头或铅使潜艇重浮水面，这种潜艇当然不能下潜太深，而且费事，上浮后再要下潜，则又要从岸上取得石头。后来改进了，用浮箱充水取代石头，使潜艇下沉，要上浮时，用压缩空气通入浮箱排水，并可通过调节使艇身周围海水的比重相等就能保持潜艇在水中一定深度，不浮不沉，这种潜艇非但省事得多，而且可以控制潜水深度，自由沉浮。
现代又用核动力作为推进动力制成核潜艇，水中排水量达到万吨以上，水下续航力达20万海里，自持能力达2～3月。从原始的潜艇到现代的核潜艇都是以沉浮原理作为基础。
那么潜水艇是怎样做到浮沉自如的？有哪些科学原理？
关于潜艇的沉浮原理，有说不完的话题，由此衍生的作战战术和潜艇设计也是千变万化。潜艇之所以能沉到海里，是因为它能灵活控制潜艇的"重力"，因为潜艇的浮力是恒定的，所以重力小于浮力会上升，大于浮力会下降，等于浮力会浮在水面上。而由于不同深度的物体的浮力是不同的，所以潜水艇的深度是有限制的。鲸鱼通过将海水从肺部抽出，形成真空而漂浮，而潜艇则通过排水和填充水箱而漂浮。
当水箱装满水后，潜艇的重量会增加，潜入水中后其位移不会改变，所以浮力不会改变，重量越大潜艇就会下沉。而潜艇的水舱进水口一般靠近潜艇艇首，所以当艇长命令水兵将以最快的速度下潜时跑到潜艇最前方，其目的是将潜艇的重心转移到水舱进水口附近的位置，潜艇此时像潜水员一样躲避，以最快的速度下潜，这种战术在很多潜艇作战电影中都能看到，可以使潜艇尽快摆脱水面反潜武器的攻击，安全离开战场。此外，潜艇在冰冻的海面上行驶时，可以用突然的浮力冲破冰层，潜艇只有到达冰面时才能呼吸。特别是，在北冰洋作战的俄罗斯潜艇必须拥有突破冰层的技术。
除了加强潜艇的控制塔和表面部分外，控制浮力也很重要。当冲出冰面时，水箱中的水必须尽快排空，以使潜艇在水下获得最大的加速度和最长的加速距离。因此，现代潜艇有一个以上的水箱出口，可以保证水箱中的水在最短的时间内被排空。如上所述，自动控制浮力是潜艇浮力的主要驱动力，所以最大浮力越大，潜艇越不容易沉没。最小浮力使其更容易下潜，这取决于水箱的大小。
由单壳体的欧美潜艇到安装水箱的设计空间很小，所以浮力的抖动范围也很小，这就叫储备浮力，而俄罗斯潜艇则热衷于双艇体设计，以增加储备浮力，其中如此巨大的双艇体的潜艇是最安全的，最不容易下沉的潜艇。
