潜艇靠动力系统运行的。分为以下两种：
柴电动力
最早期曾经尝试过做为潜艇动力来源的有压缩空气、人力、蒸气、燃油和电力等等。而真正成熟的第一种潜艇动力来源是以柴油机配合电动马达(柴电)做为共同的动力来源。
第一次世界大战之前，潜艇开始使用柴油机配合电动马达作为潜艇的动力来源。这种动力是第一种潜艇用机械动力。柴油机负责潜艇在水面上航行以及为电瓶充电的动力来源，在水面下，潜艇使用预先储备在电瓶中的电力航行。由于电瓶所能够储存的电力必须提供全舰设备使用，即使采取很低的速度，也无法在水面下长时间的航行，必须浮上水面充电。后来出现的呼吸管则使得潜艇的潜航能力增加。
呼吸管在第二次世界大战前由荷兰开发出来，其后由德国进一步的改良并首先使用在他们的潜艇上面。呼吸管的基本构造很简单，就是一个可以伸长的通气管，将外界的空气引导至柴油引擎，产生的废气也经由呼吸管排送出去，另外再附加防止海水进入以及将进入的海水排除的管线。通过使用呼吸管可以让潜艇在潜望镜深度情况下使用柴油机，这样潜艇就不必上浮即可补充电力。呼吸管的使用大幅改变当时潜艇的作业方式与弹性。在使用呼吸管以前，潜艇一定要浮出海面进行换气和充电的作业，而这个作业时间限制在夜间。采用呼吸管之后，潜艇只需要将呼吸管伸出海面就得以进行充电的工作，不仅降低潜艇被发现的机率，也扩展潜艇可以充电的时机。
针对这个威胁，盟军是利用巡逻机携带的特殊雷达来寻找微小的呼吸管，即使无法击沉潜艇，至少也要迫使它无法充电而没有能力持续的追踪与攻击。
核动力
核动力是继柴电动力之后发展的又一种动力。核动力的原理是通过核子反应炉产生的高温让蒸汽机中产生蒸气之后驱动蒸气涡轮机，来带动螺旋桨或者是发电机产生动力。最早成功在潜艇上安装核子反应炉的是美国海军的鹦鹉螺号潜艇，全世界公开宣称拥有核子动力的国家有5个，其中以美国和俄罗斯的使用比例最高。美国甚至在1958年宣布不再建造非核动力潜艇。
核动力潜艇相比于传统的柴电潜艇，具有动力输出大，动力续航高（由于核动力潜艇的燃料的补充更换通常在10年以上，相比于仅仅几周或几月的柴电动力潜艇要大大增加，所以也通常被视为无限续航），速度快等优点。但核动力潜艇却有技术难度大，稳定性差，建造费用高，噪音大以及维护要求高的缺点。核电池的出现，解决了这些问题，意味着可以批量的制造超越常规性能的潜艇。
