船舶的设计理念
静水力学原理
船只能够浮在水面的原因有三个：大多数船舶被称为排水船(displacementvessel)，由于从船壳中排出的水产生的浮力来平衡船舶的重量。
对像水翼船这样的平底船来说，升力是因为船速变快，与水相对运动时，升力会增加，直至水翼航行。
与气垫船等非排水型船舶一样，由于船只产生的高压空气(气垫)支撑其重量，因此能够与水面保持一段距离。
轮船向上力和向下的力相等时，轮船达到静力平衡。如果船再向下，吃水更多，它的重量并没有改变，但是它的外壳排出开水的重量变大。在两种力平衡的情况下，船就能漂浮。即便是船上的货物没有均匀放置，船也不会向前倾斜或倾斜。
在船舶稳定性方面，一方面考虑船舶在受到外力运动、横摇(rolling)和有风、浪的影响下(pitching)运动时，还应考虑船舶的动力学水平。在船舶中，稳定性很差的船舶会发生大的横摇和纵摇，最终翻沉。
流体动力学
船舶在水中航行时，前缘会受到水的阻力，阻力可以分为很多部分，主要是水对壳体的阻力和波阻的作用。如果减低阻力，速度自然就会提升，需要降低湿面，没水部分船体也要改为产生水波幅度较小的外形。为达到这一目的，高速船舶通常会变细，附属物变小或变少。如果有规律地清除寄生在船壳上的生物和藻类，也能降低船的阻力，防污涂料还能减少船壳上的生物。球形船首等更先进的设计也能减少波浪的阻力。
一个简单的计算波浪阻力的方法是看它与它产生的波浪的关系。如果船速比波速慢，波速就会很快消失在船舷。但是，如果船速和波速相等，船波能量增加的速度将大于能量消耗，因此船波振幅将增大。船舶必须在波浪中通过或越过波浪，阻力随着速度而呈指数上升。
浮力
漂浮的船只将与自身重量相同的流体排出。只要船体结构中有足够大的空腔，船体本身的密度可以超过水。如果船浮着，那么整艘船(包括货物)的质量除以它在吃水线下的体积，结果将等于水的密度(1kg/l)。如果船体重量再加重，则吃水线下的体积增大，以平衡重力和浮力，船体将会多沉一些。