Ponorka může plavat na vodě, protože váha vytlačené vody se rovná váze plavidla. Síla, kterou voda působí na plavidlo, je vztlaková síla. Klíčem k ovládání potápění a vynořování ponorky je tedy ovládání vztlaku.
Moderní ponorky se mohou ponořit až 240 metrů pod hladinu vody. Když je posádka připravena k ponoření, otevřou se externí balastní nádrže, které jsou normálně naplněny vzduchem, aby přijaly vodu. Díky tomu se loď mírně negativně vznáší.
Aby ponorka udržela hladinu v jakékoli nastavené hloubce, udržuje ponorka rovnováhu vzduchu a vody v nádržích, aby se její celková hustota rovnala neutrálnímu vztlaku okolní vody. Když ponorka dosáhne své cestovní hloubky, hydroplány se vyrovnají tak, aby ponorka cestovala po hladině vodou.
Hustota ponorky se pak stane větší než voda a ponorka se ponoří. Na palubě je zásoba stlačeného vzduchu, který slouží jak k podpoře života, tak k plnění balastních nádrží. Rychlost sestupu navíc napomáhá sada potápěčských letadel nebo „křídel“ na vršku ponorky. Úhel křídel je řízen, čímž se ovlivňuje úhel klesání.