Tàu ngầm được coi là một trong những tài sản hải quân quan trọng nhất của một quốc gia, nhờ khả năng tàng hình, thích ứng tác chiến và khả năng triển khai sức mạnh mà các tàu mặt nước không thể sánh được. Điều này khiến chúng trở thành một thành phần quan trọng cho cả các hoạt động tấn công và phòng thủ. Hầu hết các tàu ngầm hiện đại đều chạy bằng năng lượng hạt nhân, cho phép chúng hoạt động dưới nước trong một khoảng thời gian dài, thậm chí có một số loại có thể hoạt động đầy đủ trong 20 năm mà không cần tiếp nhiên liệu. Mặc dù ở dưới nước và di chuyển trong bóng tối gần như hoàn toàn, tàu ngầm có thể xác định chính xác các mục tiêu thông qua các thiết bị và công cụ điều hướng trên tàu. Chúng sử dụng một tổ hợp các hệ thống điều hướng tinh vi để theo dõi tốc độ, đặc điểm và vị trí của các mục tiêu. Để xác định vị trí hiện tại của tàu ngầm, hệ thống điều hướng quán tính của nó, bao gồm con quay hồi chuyển laser vòng, được sử dụng cùng với nhiều dữ liệu khác nhau từ nhật ký tốc độ điện tử, địa hình đáy từ máy đo độ sâu và cập nhật vị trí GPS. Để tìm mục tiêu, dù là thù địch hay thân thiện, tàu ngầm sử dụng cả SONAR chủ động và thụ động, hay còn gọi là Sound Navigation and Ranging (Định vị và đo khoảng cách bằng âm thanh). Sonar chủ động hoạt động bằng cách gửi một xung năng lượng truyền qua nước. Khi xung này chạm vào một con tàu hoặc một vật thể khác, nó sẽ dội lại vật thể đó và sau đó quay trở lại bộ thu, nơi máy tính phân tích thời gian cần thiết để quay lại để xác định kích thước và khoảng cách của nó. Mặt khác, sonar thụ động lắng nghe âm thanh trong nước bằng cách sử dụng các bộ chuyển đổi chuyên dụng dưới micro nước gọi là hydrophone. Các hydrophone này chuyển đổi tiếng ồn thành tín hiệu điện, được truyền và diễn giải thành thông tin bởi máy tính. Được thiết kế như một nền tảng vũ khí di động, độc lập và tàng hình, khả năng ở dưới nước và không bị chú ý của tàu ngầm là lợi thế lớn nhất so với các tàu hải quân khác. Tùy thuộc vào loại, độ sâu hoạt động trung bình và tối đa của tàu ngầm khác nhau, như được thấy với lớp Ohio của Hải quân Hoa Kỳ, có độ sâu hoạt động là 300 mét và độ sâu tối đa là 500 mét, trong khi một số tàu ngầm của Nga, như K-278 Komsomolets, thậm chí có thể đi sâu hơn, với 800 mét là độ sâu hoạt động và 1.000 mét là độ sâu tối đa. Tuy nhiên, khả năng đi dưới nước này mang lại một loạt bất lợi riêng, quan trọng nhất là tàu ngầm về cơ bản bị mù khi ở dưới độ sâu. Để chống lại điều này, hệ thống sonar của nó hoạt động như cả mắt và tai của tàu ngầm. Bằng cách phát ra sóng âm thanh mạnh mẽ, được đo lên đến 235 decibel, các xung này có khả năng di chuyển hàng trăm dặm khi tìm kiếm mục tiêu. Tiếng vọng từ những sóng âm thanh này sau đó được xử lý bởi các máy tính trên tàu có khả năng cô lập tiếng ồn mà mục tiêu của nó tạo ra ngoài âm thanh đại dương xung quanh. Hơn nữa, vì tàu ngầm quân sự không có cửa sổ hoặc lỗ thông hơi để nhìn ra bên ngoài, chúng dựa vào kính tiềm vọng để quan sát và theo dõi các tàu khác khi ở trên bề mặt. Kính tiềm vọng là một loạt các gương và thấu kính phản xạ và uốn cong hình ảnh xuống một ống dài đến thị kính xuống cabin. Nhưng, trên một số tàu ngầm, công nghệ đã thay thế kính tiềm vọng, một trong số đó có thể được tìm thấy trong các tàu ngầm lớp Virginia mới, trong đó thay vì gương, tàu ngầm được trang bị camera độ phân giải cao chuyển tiếp hình ảnh đến trung tâm điều khiển của tàu. Chiến tranh tàu ngầm là một cuộc chạy đua liên tục giữa những người làm việc để giữ tàu ngầm ẩn và những người tìm kiếm cách tìm chúng. Sự phát triển trong công nghệ phát hiện tàu ngầm bao gồm máy dò dị thường từ tính, thiết bị giao thoa lượng tử siêu dẫn và radar khẩu độ tổng hợp, đã cải thiện đáng kể khả năng phát hiện và xác định tàu ngầm ở phạm vi xa hơn và chi tiết hơn. Để đáp lại, tàu ngầm cũng đã nâng cấp khả năng tàng hình của chúng bằng cách điều chỉnh các thiết kế và vật liệu mới được sử dụng trong xây dựng. Ngày nay, các tàu ngầm hiện đại đã cải thiện đáng kể khả năng triệt tiêu âm thanh, một số trong đó là kết quả của việc sử dụng các tấm cao su bao phủ thân tàu, vật liệu giảm rung để giảm tiếng ồn của động cơ và tuabin, và những tiến bộ trong hệ thống làm mát và phát thải nhiệt, tất cả đều góp phần giảm thiểu phát hiện sonar. Với tầm quan trọng của tàu ngầm đối với an ninh quốc gia và khả năng quân sự của một quốc gia, sự phát triển của nó để trở thành một thợ săn tàng hình và hiệu quả hơn bao giờ hết sẽ tiếp tục. Các công nghệ hiện bao gồm trí tuệ nhân tạo, phương tiện dưới nước tự hành và thậm chí cả tự động hóa trên hệ thống vũ khí của nó là một số tính năng mới đang được khám phá cho thế hệ tàu ngầm tiếp theo. Bất kể tàu ngầm có thể có những khả năng mới nào trong tương lai, có khả năng chúng sẽ tiếp tục là một trong những tàu mạnh nhất trên hành tinh có thể tìm thấy mục tiêu ở bất cứ nơi nào nó có thể ẩn nấp dưới nước.
