Yük ya da yolcu taşıyan, tonlarca ağırlığa sahip olan, çeşitli boyutlardaki ve modellerdeki gemiler, suyun üzerinde süzülürken birçok kişi tarafından hayranlıkla ve merakla izlenir. Bu dev boyutlardaki ulaşım ya da yük taşıma aracı olarak kullanılan gemilerin tonlarca ağırlıklarına rağmen su üzerinde yüzebilmesi hem merak konusu olmuştur. Bir tür mucize gibi görünse de benzer birçok durum gibi bu durum da bilimsel olarak geçerli ve mantıklı bir açıklamaya sahiptir. Fizik yasaları ile kolayca açıklanabilecek olan bu durum özellikle çocuklar için bir sihir kabul edilse de bilimin bir sonucu olarak meydana gelir.
Gemilerin suda batmadan yüzebilmesi ve yolculuk yapabilmesi durumu fizik kuralları ile açıklanabilecek bir durumdur. Suyun kaldırma kuvveti sayesinde bir gemi suya bırakıldığı zaman su onun ağırlığını dengeleyebilmek için yukarı yönde bir güç uygular. Suyun uyguladığı bu güç de gemilerin batmadan su üzerinde ilerlemesini sağlar. Su üzerinde giden gemilerin tasarımları, denge sistemleri ve iç yapıları da gemilerin su üzerinde güvenli bir şekilde yolculuk edebilmesine sebep olmaktadır.
Tarihi milattan önceye dayanan suyun kaldırma kuvveti, Arşimet prensibi olarak da bilinmektedir. Bu prensibe göre bir sıvı, içinde yer alan katı bir cismin taşırabildiği sıvı ağırlığına eşit bir batmazlık gücü ile yukarı itilir. Arşimet, bu konu ile ilgili ünlü bir deneyde aynı kütlede olan altın bir nesne ile bir altın külçesinin taşırabilecekleri su miktarlarının aynı olması gerekliliğini öne sürmüştür. Ancak bu durum doğrulanmayınca nesnenin gerçek altın olmadığı gerçeğine ulaşılmıştır.
Suyun kaldırma kuvveti gemilerin su üzerinde kalabilmesini sağlayan başat faktördür. Herhangi bir cisim, su üzerine bırakıldığı zaman su o cisme güç uygulayarak cismin mevcut ağırlığını dengelemeye çalışır. Bu durum da o nesnenin su üzerinde kalabilmesini sağlamaktadır. Eğer gemiler suyun uyguladığı kaldırma kuvvetinden daha ağır olmazlarsa batmazlar. Bu nedenle de gemilerin tasarımları ve ağırlıkları bu kaldırma kuvveti prensibine uygun olan bir işçilik kullanılarak ayarlanır.
Gemilerin su üzerinde kalabilmelerinin tek nedeni ağırlıkları değildir. Yüzey alanları da gemilerin su üzerinde kalmasının bir başka nedenidir. Suyun uyguladığı kaldırma kuvvetinden daha ağır olmadığı sürece gemiler su üzerinde kalabileceği için gemilerin geniş tabanlı bir yapıda üretilmesi gerekir. Bu sayede de suyun daha fazla bir alanını etkilerler ve kaldırma kuvvetini arttırırlar.
Gemilerle aynı malzemeden üretilen küçük bir nesnenin suya atılması sonucunda o nesne suyun dibine inebilir. Bunun nedeni ise ağırlığının suyun kaldırma kuvvetinden daha ağır olmasıdır. Geniş bir yüzey alanına sahip olmaması da su üzerinde durmasına engel olur.
Boyutları ne olursa olsun gemilerin suda batmaması için geniş yüzeyleri ve ağırlıkları dışında biçimleri de önemlidir. Gemilerin gövdelerinin tasarımları suyun üzerinde durabilecekleri biçimde yapılır. Karina adı verilen alt kısımları genel olarak geniş ve kavisli olarak üretilir. Bu sayede ise su üzerinde dengede durabilmeleri çok daha kolay olur.
Bir geminin içinde yer alan boşluklar onların su üzerinde kalabilmelerini sağlayan bir diğer önemli sebeptir. İç kısımlarında yoğun miktarda hava yer alan gemilerin bu hava sayesinde ağırlıkları da azalmış olur. Gemi böylece daha fazla kaldırma kuvvetine neden olarak su üzerinde kalabilir.