说起潜艇的沉浮原理有说不完的话题，由此衍生出来的作战战术与潜艇设计更是千变万化。潜艇之所以能沉到海里是因为它可以灵活控制潜艇的重力大小，因为潜艇自身的浮力是不变的所以重力小于浮力就会上升、大于浮力就会下降、等于浮力就会悬浮在水中。又因为不同深度的物体承受的浮力是不一样的，所以潜艇下潜的深度有一定极限。鲸鱼通过排出肺部的海水形成真空来减小体重让自己上浮，潜水艇的水柜也可以通过排水和进水控制体重实现沉浮。
当水柜进水后潜艇体重就会升高，而他的排水量在潜入水中之后就不会再改变，因此浮力也不会再改变，在大于浮力的重力作用下就会让潜艇下沉。而且潜水艇的水柜进水口一般靠近潜艇艏部，所以当艇长下令下潜时水手都会以最快的速度跑到潜艇内的最前部，其目的是将潜艇的重心转移到靠近水柜进水口的位置，这时候潜艇就像跳水运动员一样钻入水中，以最快的速度下潜，这种战术可以让潜水艇以最快的时间逃离水面反潜武器的打击，安全脱离战场，在很多潜艇战电影中都可以看到这种战术。
另外潜水艇活动在冰封海域时也可以利用突然的浮力改变冲破冰面，到达冰面以上的潜艇才能进行换气工作。尤其是活动在北冰洋里的俄罗斯潜艇必须要具备这种冲破冰面的技术，除了对潜艇指挥塔和表面部分加固之外，控制浮力也是很重要的。冲出冰面时必须尽可能快的将水柜中的水排净，在水下为潜艇争取最大的加速度和最长的加速距离，因此现代化潜艇的水柜排水口不止一个，可以保证在最短的时间内排空水柜里的水。
上面说到自动控制浮力是潜艇沉浮的主要动力，那吗浮力的最大值越大潜艇就越不容易沉没，而最小浮力就更容易下潜，这就取决于潜水艇水柜的空间大小。采用单艇壳设计的欧美潜艇留给水柜的安装空间很小，因此浮力跳动范围非常的小，这被称为储备浮力，而俄罗斯潜艇热衷于双艇壳设计，这也是为了增加储备浮力的举措，因此体型巨大的双艇壳潜艇是最安全、最不容易沉没的潜艇。
