PONOŘENÍ A VYNOŘENÍ
Každá atomová ponorka je na hladině relativně pomalá, snadno zjistitelná a napadnutelná. Proto ponorky operují na hladině jen v přístavu a na volném moři pouze ve výjimečných případech, např. při záchranných akcích a podobně. Jakmile atomová ponorka opustí přístav, zamíří do hlubokých vod oceánů, kde tráví více než 95% času plavby.

Při plavbě na hladině s prázdnými balastními nádržemi je váha ponorky menší než její výtlak a plavidlo je ponořeno jen asi z 80%. Aby se mohla ponořit, je třeba do ponorky načerpat velké množství vody, které zvětší váhu plavidla a to se ponoří. Každá ponorka má dva druhy balastních nádrží, do kterých se voda napouští - hlavni balastní nádrže, na amerických ponorkách označované jako MBTs (Main Balast Tanks) a vyvažovací nádrže. MBTs jsou velké nádrže,které pojmou dostatečné množství vody, potřebné k ponoření ponorky. Dříve byly tyto nádrže umístěny na bocích ponorek, ale současné moderní ponorky mají tyto nádrže na přídi a zádi, čímž se podstatně zrychlily ponořovací a vynořovací operace. Na hladině má ponorka tyto nádrže naplněny vzduchem. Před ponořením se otevřou ventily hlavních nádrží na horní straně trupu odkud uniká vzduch vytlačovaný vodou, vnikající do nádrží otvory ve spodní straně trupu ponorky. S přibývající hmotností se ponorka začne ponořovat. Za normálních okolností se do nádrží načerpá tolik vody, aby se váha ponorky vyrovnala vztlakové síle a plavidlo zůstalo ponořené s mírnou tendencí se vynořit pro případ potřeby rychlého vynoření např. v případě havárie. Ponorka je pak schopná se snáze vynořit.
interaktivní
flash animace
(určitě vyzkoušejte)

Unikající vzduch z balastních nádrží vytváří kolem ponorky gejzíry.
Změna hloubky je prováděna regulací vodní zátěže ve vyvažovacích nádržích a za předpokladu, že se ponorka pohybuje i pomocí hloubkových kormidel. Hloubková kormidla pracují na stejném principu jako křídla a kormidla letadla. Jak ponorka pluje oceánem, působí proud vody na kormidla. Pokud jsou kormidla nastavena souběžně s proudem, je působení vody téměř nulové. Pokud jsou však hloubková kormidla nakloněna v určitém úhlu, tlačí proud vody směrem dolů nebo nahoru, a proud vody na kormidla působí v opačném směru. Pokud je tedy záďové kormidlo skloněno směrem dolů, tlačí tímto směrem i proud vody, který však na kormidlo tlačí směrem nahoru. Proud vody tak nadzvedává záď ponorky, zatímco příď se noří hlouběji a ponorka zvyšuje hloubku. Opačným způsobem ponorka vyplouvá k hladině.

Při běžném vynoření se do balastních nádrží začne vhánět vzduch pod vysokým tlakem (4 000 psi), který vytlačí mořskou vodu přes zaplavovací otvory zpět do moře. Hmotnost ponorky se tím zmenší a ta je vztlakovou silou vytlačena k hladině. Jakmile se nad hladinou objeví věž ponorky, je možné vhánět pomocí nízkotlakého kompresoru venkovní vzduch a dokončit vynoření ponorky.
