Jika seseorang melempar linggis ke laut, linggis itu tenggelam, tetapi sebuah kapal, yang beratnya berkali-kali lipat dari linggis, berhasil mengapung di air. Fenomena menarik yang dikenal sebagai daya apung inilah yang menyebabkan perahu mengapung. Sifat-sifat daya apung pertama kali dijelaskan oleh ahli matematika Yunani Archimedes, dalam apa yang sekarang kita sebut Prinsip Archimedes. Prinsip ini menyatakan bahwa setiap benda, yang seluruhnya atau sebagian terbenam dalam zat cair, akan mendapat gaya apung yang sama dengan berat zat cair yang dipindahkan oleh benda tersebut.
Archimedes dikatakan telah menemukan prinsip di bak mandi, yang masuk akal, karena bak mandi adalah tempat yang bagus untuk meneliti daya apung dan perpindahan. Dia menemukan bahwa ketika sebuah objek (seperti seorang ilmuwan) ditempatkan ke dalam cairan, tingkat cairan naik, karena objek telah memindahkan sebagian cairan. Archimedes menyadari bahwa setiap benda yang ditempatkan di dalam air akan menggantikan berat atau volumenya sendiri di dalam air, mana yang lebih dulu. Ini disebut rasio berat terhadap luas permukaan.
Dia menyadari bahwa bahan yang berbeda yang memiliki kepadatan berbeda tetapi volume yang sama akan memiliki daya apung yang berbeda. Bola bowling akan tenggelam, sedangkan balon berisi udara akan mengapung meskipun menempati volume yang sama di ruang angkasa. Ini karena kepadatan bola bowling yang lebih besar. Tidak seperti balon, bola bowling memiliki berat lebih dari berat air yang dipindahkannya, sehingga bola memiliki rasio luas permukaan terhadap berat yang rendah. Perahu pada dasarnya adalah cangkang berongga yang diisi dengan udara, yang berarti memiliki rasio luas permukaan terhadap berat yang besar. Oleh karena itu, perahu akan tetap berada jauh di atas permukaan ketika telah memindahkan berat ekivalennya di dalam air.
Perahu mengapung karena desainnya. Ketika sebuah perahu bermuatan berat, ia akan mengendap lebih rendah di dalam air, karena rasio luas permukaan terhadap beratnya berbeda dengan ketika perahu ringan. Sebuah perahu akan tetap mengapung dan stabil asalkan tidak kelebihan beban.
Begitu seseorang mengetahui bagaimana perahu mengapung, ia dapat membayangkan bagaimana benda lain mengapung. Dari potongan kayu hingga bebek, rasio luas permukaan terhadap berat suatu benda menentukan daya apungnya. Ini juga menjelaskan mengapa perahu tenggelam: jika lambung perahu dilanggar, ia mulai mengambil air, yang membuatnya lebih padat, menyebabkannya memindahkan lebih banyak air. Jika perahu mengambil cukup air, itu akan menjadi terlalu berat untuk tetap mengapung.