潛艇到底是怎麼在海底航行的？如何前進、後退、左拐、右拐的，估計用雷達吧？要不然能看到外面嗎？海底不是漆黑一片嗎？還會打探照燈嗎？是不是也有小窗戶？可以看到深海魚？
潛艇不是觀光遊艇，在水下靠海圖封閉航行。如果真的要「咬文嚼字」起來，「潛艇上沒有窗」這句話還真的不成立呢！很多潛艇的圍殼上都設置有舷窗，在蘇/俄的潛艇上，這個舷窗內往往是一個小型操舵室，當潛艇在水面上航行時，為了更好地躲避海面上的船隻和障礙物，操舵兵需要從潛艇內部的指揮控制艙來到這個小型操舵室內進行水面航行的操作。特別是在一些特殊情況，例如風雪交加、風大浪急的海區進行水面航行時，有一個非開放式的操舵室是非常有實際意義的。
不過，這個小型操舵室也只有潛艇在水面航行時才起著作用。平時潛艇在水下航行時，整個操舵室都會進水淹沒，完全不具備使用能力。更何況水下一片黑暗，即使這個小型操舵室是密封防水的，也無法通過舷窗看到任何外界情況。
很多西方潛艇也在圍殼上設置了舷窗/玻璃窗口，不過和蘇/俄潛艇不同，裡面不是水面的操舵室，而是供放置水面航行燈等設備的小艙室，只有潛艇在水面航行時，這個小艙室以及它玻璃窗口的作用才會體現出來。
潛艇在水下航行，要藉助潛望鏡去觀察海平面和空中情況。多數潛艇內均安裝有兩部潛望鏡，一部攻擊潛望鏡和一部觀察潛望鏡。前者用於發現和瞄準水面目標，而後者主要用於觀察海空情況和導航觀測。潛艇在浮出水面前，艇長都必須指揮潛艇上浮至潛望鏡深度，先用潛望鏡對海平面作一次360度的觀察，然後使用雷達偵察儀被動接受周邊無線電信號，以求儘早發現可能出現的敵情。只有在確認沒有任何威脅的情況下潛艇才會浮出水面。
指揮臺圍殼內裝有通氣口、對海搜索雷達、通信天線、電子戰天線及2根貫穿式光學潛望鏡，一根為攻擊擊潛望鏡，一根為搜索潛望鏡。在搜索潛望鏡的桅杆上，裝有雷達偵察儀ESM、帶有穩定裝置的光學鏡頭、紅外攝像機及通信天線，可晝夜對海面進行搜索，並截獲各種無線電通信信號。
無論如何，潛艇在水下航行時，是不可能依靠目力去觀察周邊情況來操縱潛艇航行的。在水下時，聲吶就是潛艇的眼睛，很多潛艇都裝備有高頻主動避碰聲納，它們雖然作用距離有限，但是在近距離內的解析度很高，可以清楚探測到潛艇附近的障礙物，操縱人員將根據它提供的信息一一避開障礙物。
實際上，在很多時候，潛艇並不需要一邊開著聲吶、一邊小心翼翼地摸索前進，它只需要對準一條固定的水下航道航行即可。這條固定的水下航道已經被很多潛艇和水面測量船探測過了，對它的海底情況、各類障礙物的分布已經是一清二楚，潛艇只需要確保它處於正確的航路上，即可保證水下航行的安全。
潛艇在水下長時間航行時，不可避免的會發生一些位置偏差，這時候就需要靠計算，航向，航速，潛深，隔段時間潛望鏡伸出去糾正下偏差。現代化的潛艇還使用慣性導航系統、星光、無線電、衛星導航等方式、設備來修正潛艇的航線。
為了更好的保障潛艇的水下作戰，各強國海軍都會不遺餘力地派出先進的測量船隻探測搜集相關作戰海區的水下情況，建立起完善的海底數字地圖。在這些地圖的幫助下，潛艇雖然無法直接看到外面的情況，但也敢在漆黑的水下大膽航行。
海軍強國潛艇經常執行一項危險任務，就是秘密監視敵對國家，以及對預設戰場水域的水下間諜行動。進行秘密潛航偵察和監視時，通常在夜間潛入敵國近海的沿岸地區，然後在軍事敏感水域下潛坐底，安靜地收集各種水中信號和水文信息，繪製航圖，最後再安靜地離開。這種低調的戰術通常是秘而不宣的，與航母驅逐艦等水面艦的耀武揚威完全不同。
海底數字地圖，其實是一套海洋環境參數系統的資料庫（包括風、波浪、海流、潮汐、內波、三維溫鹽分布等)，這是海軍武器系統研製和使用的必要參數之一，也是進行海上戰役規劃所需要考慮的重要參數之一。誰掌握了最詳細的海洋水下參數，誰就能贏得潛艇戰的最終勝利例如要有預設戰場的海水躍層參數，也稱「躍變層」或「飛躍層」。躍層是海水參數隨深度變化而顯著變化的水層。指海水溫度、鹽度、密度、聲速等狀態在垂直方向上出現突變或不連續劇變的水層。躍層對潛艇來說，是又恨又愛，在作戰中，海水躍層對水下通信和潛艇的隱蔽具有積極的作用。
水下躍層會產生聲吶隔離現象，致使水面反潛艦艇看不清周圍的環境和目標。因為海流等原因的影響，海水有的地方熱，有的地方冷，而在冷水和熱水的中間往往會形成一個過渡帶，這個過渡帶聲波在通過時會發生折射、反射，聲納很難接收到過渡帶另一側的噪聲。如果有這樣一個隔離帶橫在前頭，反艦艦艇就成了瞎子，很容易被隱蔽在躍層下的我方潛艇一擊斃命。
水聲設備在深聲道中的使用效果最好，在深聲道中航行的潛艇可以探測到距離很遠的目標。在聲速躍層之上發射的聲吶信號，不易探測到躍層之下的目標，潛入躍層以下的潛艇被發現可能性大為減少。如果海水躍層強度較小、上界深度較深、厚度較大、較持久穩定，會形成不規則的聲反射，大幅降低作反潛聲吶的作戰效能，給反潛行動造成困難。
在戰鬥中，海水躍層比較適合潛艇隱蔽行動，潛艇在作戰中會儘量尋找海水躍層，來隱蔽待機。水面艦在有水下敵情狀態下 ，如探測到水下有海水躍層，通常會迅速脫離，以防止自身反潛能力下降，敵方潛艇利用躍層隱蔽出擊。
所有強大海軍的海洋參數都是核心機密，這方面無法學習，無法參照，也無法彎道超車，只能依靠自身力量，常年的持續不斷地進行水下偵察，通過大量測量積累出來的，是列強海軍的命根子，屬於絕門秘籍，絕不會對外分享，親爹都不行。