ปกติแล้วโลหะมักจะจมน้ำ แต่เหตุที่เรือเหล็กที่มีน้ำหนักมากลอยอยู่ในน้ำทะเลได้ เป็นเพราะเรือนั้นมีปริมาตรที่มากพอ ที่จะทำให้เรือมีความหนาแน่นน้อยกว่าน้ำซึ่งเป็นของเหลว หลักการนี้เกี่ยวข้องกับแรงลอยตัว

แรงลอยตัว (bouyancy) เป็นแรงที่ของเหลวพยุงวัตถุขึ้นเมื่อวัตถุนั้นอยู่ในของเหลว แรงลอยตัวนั้นมีค่าเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่วัตถุแทนที่ ดังนั้นการชั่งน้ำหนักของวัตถุในของเหลวจะได้น้ำหนักน้อยกว่าเมื่อชั่งวัตถุในอากาศ เนื่องจากของเหลวมีแรงลอยตัวคอยพยุงวัตถุไว้ หรือกล่าวง่าย lๆ ว่าของเหลวมีแรงลอยตัวกระทำต่อวัตถุนั้น ยิ่งของเหลวมีความหนาแน่นมากเท่าใด จะยิ่งมีแรงลอยตัวมากเท่านั้น แรงลอยตัวนั้นจะขึ้นกับขนาด รูปร่าง และมวลของวัตถุ กับความหนาแน่นของของเหลว

วัตถุที่ลอยในของเหลวพบว่ามีอยู่ 3 ลักษณะ คือ

1. เมื่อวัตถุลอยอยู่ในของเหลว

       เมื่อวัตถุลอยอยู่ในของเหลวในลักษณะนี้จะมีบางส่วนโผล่พ้นขึ้นมาเหนือของเหลว และมีบางส่วนของวัตถุจมอยู่ใต้ของเหลว แสดงว่าความหนาแน่นของของเหลวมากกว่าความหนาแน่นของวัตถุ ทำให้วัตถุลอยอยู่ได้ ซึ่งเป็นไปตามหลักของอาร์คีมีดิส ที่กล่าวว่า “เมื่อส่วนใดส่วนหนึ่งของวัตถุหรือวัตถุทั้งก้อนจมอยู่ในของเหลว จะมีแรงลอยตัวกระทำต่อวัตถุนั้นเท่ากับน้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่”

       ดังนั้น เมื่อวัตถุลอยในของเหลวอาจสรุปได้ดังนี้

แรงลอยตัว = น้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่
หรือ แรงลอยตัว = น้ำหนักของวัตถุที่ชั่งในอากาศ
ปริมาตรของวัตถุที่จมอยู่ในของเหลว = ปริมาตรของของเหลวที่ถูกแทนที่

2. เมื่อวัตถุลอยปริ่มผิวของของเหลวพอดี

       แสดงว่าความหนาแน่นของวัตถุนั้นเท่ากับความหนาแน่นของของเหลว

ปริมาตรของเหลวที่ถูกวัตถุแทนที่ = ปริมาตรของวัตถุทั้งก้อนที่จมในของเหลว
แรงลอยตัว = น้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่
หรือ แรงลอยตัว = น้ำหนักของวัตถุนั้น (ที่ชั่งในอากาศ)

3. เมื่อวัตถุจมลงในของเหลว

       วัตถุที่จมลงในของเหลว แสดงว่าความหนาแน่นของวัตถุนั้นต้องมากกว่าความหนาแน่นของของเหลว

ปริมาตรของวัตถุทั้งก้อนที่จม = ปริมาตรของอขงเหลวที่ถูกแทนที่
น้ำหนักของของเหลวที่ถูกแทนที่ = น้ำหนักวัตถุที่หายไปในของเหลว