اگر یک تکه فولاد را در آب بیندازید، به سرعت به عمق می‌رود. اما ناو هواپیمابری که از نزدیک به صد هزار تن فولاد ساخته شده، بر روی آب شناور می‌ماند. مهندسان این شناور‌های عظیم را بر اساس اصول فیزیک سنتی طراحی کرده‌اند تا غرق شدن آن‌ها از طریق روش‌های معمول تقریبا غیرممکن باشد.
ناو‌های هواپیمابر تنها برای شناور ماندن ساخته نشده‌اند؛ آن‌ها مرکز فرمانده‌ی عملیات دریایی و زمینی، پایگاه هوایی متحرک و سکونتگاه هزاران پرسنل نیروی دریایی هستند. این کشتی‌ها می‌توانند ماه‌ها در دریا بمانند، در حالی که مواد غذایی از طریق هواپیما منتقل می‌شود و سوخت‌گیری برای ناو‌های هسته‌ای مشکلی ایجاد نمی‌کند. حتی ناو‌های دیزلی نیز قادرند مدت طولانی بدون سوخت‌گیری مجدد در دریا بمانند.
علم پشت شناور ماندن این ناو‌ها به ارشمیدس، فیلسوف یونان باستان در قرن سوم پیش از می‌لاد برمی‌گردد. اصل ارشمیدس بیان می‌کند نیروی رو به بالا بر جسمی در مایع، برابر با وزن مایع جابجا شده است. اگر این نیرو از جاذبه زمین بیش‌تر باشد، جسم شناور می‌ماند. ناو‌های هواپیمابر با طراحی بدنه‌ای که حجم عظیمی از آب را جابجا می‌کند، این تعادل را برقرار می‌کنند.
شکل کشتی نقش حیاتی دارد. فولاد چگال است، اما اگر بدنه به شکلی ساخته شود که حاوی حجم زیادی هوا باشد، می‌انگین چگالی کمتر از آب می‌شود. جلوی ناو‌ها باریک طراحی شده تا مقاومت آب کمینه باشد، در حالی که عرشه پهن و مسطح برای پرواز و فرود هواپیما‌ها فراهم می‌کند. یک ناو هواپیمابر در واقع یک شهر شناور است که از تجهیزات پذیرایی، خدمات پزشکی، تفریحی و مسکن برای هزاران نفر برخوردار است.
غرق کردن ناو‌های هواپیمابر مدرن بسیار دشوار است. نیروی دریایی ایالات متحده هفته‌ها تلاش کرد تا ناو بازنشسته‌یو‌اس‌اس آمریکا (USS ) را غرق کند، اما حملات موشکی و بمبی از بیرون بی‌نتیجه ماند. این ناو از کلاس کیتی هاک در اواسط دهه ۱۹۷۰ به آب انداخته شده بود. در نهایت تنها با قرار دادن مواد منفجره در داخل بدنه، موفق به غرق کردن آن شدند.
یو‌اس‌اس آمریکا زره بیرونی ضخیم نداشت، اما بدنه دو لایه و تقسیم‌بندی داخلی گسترده داشت. مهمات باید از چندین لایه فولادی با فاصله عبور می‌کردند تا به بخش‌های حیاتی برسند. این تقسیم‌بندی به کشتی اجازه می‌داد صدمات گسترده را تحمل کند. علاوه بر این، ابعاد عظیم ناو باعث جابجایی حجم بیش‌تری از آب می‌شد که غرق شدن را سخت‌تر می‌کند. ناو‌های هواپیمابر همچنین هرگز تنها سفر نمی‌کنند؛ آن‌ها در مرکز ناوگروه‌های تهاجمی قرار دارند و توسط ناو‌های اسکورت و هواپیما‌ها محافظت می‌شوند.
