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尽管上浮通信对于潜艇不利，但是潜艇的舰桥上还是有大量通信天线
一般潜艇通过多个互补的无线电系统进行通信，几乎涵盖了所有军用通信频率。没有一个通信系统或频段可以支持所有海底通信的要求。潜艇舰载通信系统包括无线电天线和无线电室设备，包括无线电发射器/接收器和基带套件。潜艇需要一套天线来提供必要的通信，导航和敌我识别（IFF）能力。与水面舰船天线相比，潜艇天线在设计，形状，材料和性能方面有着非常不同的要求，因为潜艇的空间和重量限制，极端环境条件和隐身考虑因素。特高频（UHF）卫星通信提供相对较高的数据速率，但要求潜艇暴露可检测的桅杆式天线，从而降低其最大的武器——匿踪性。相反，极低频（ELF）和甚低频（VLF）广播通信为潜艇提供了高度隐蔽性以及速度和深度上的灵活性，但数据传输率较低，潜艇需要特别设备，且只能进行岸到潜艇的单向广播通信。
各种潜艇通信方式和对于潜艇的影响，从左到右为使用低频无线电单向通信；使用漂浮天线，和浮子通信发送器；使用指挥塔上的天线（半浮状态）；安全浮上水面
ELF（极低频）是指频率在30到300赫兹之间，波长在10000公里到1000公里之间的无线电波——这是唯一可以穿透数百米海水的无线电波段。美国海军使用位于威斯康星州和密歇根州的巨大天线传输ELF信息，该天线是由发射塔上长达几英里的电缆与下面的基岩一起构成的。该频段用于将短编码的“拼写字母”（PLSO）消息发送到潜在水下很深深度的潜艇。这些潜艇使用拖拽距离很长的天线来接收消息。由于通信是单向的，因此它主要用于传送预先安排好的信息或指示潜艇浮到水面附近以便进行高速率通信。由于波长的原因，环境因素对信号的强度没有很大影响，因此这种通信方式非常可靠。
位于美国威斯康辛州克雷姆湖的极低频天线基地
VLF（甚低频）是指频率在3000到30000赫兹之间，波长在100公里到10公里之间的无线电波率。该频段可以穿透大约100米以内的海水，并且可以传输比ELF更多的信息。因此当潜艇无法浮出但可以接近水面时，它可用于陆地和潜艇间的通信。它可能会受到海洋中盐度梯度的影响，但这些通常不会对近水面的潜艇造成问题。自然界中存在天然VLF辐射，但是通常与ELF一样，环境条件变化不会对它产生强烈影响，因此它也被作为一种可靠的全球通信方式。VLF的发射天线需要很大，因此它主要用于从陆地指挥中心到水面舰艇和潜艇的单向通信。它也可以向多个卫星进行广播，由后者将消息中继到地面。美国海军将VLF系统作为战争期间全球通信的备份系统，在高频通信因为核爆炸无法进行，或者卫星被敌方摧毁后，保持通信。VLF还被用于飞机和船舶导航信标以及用于传输标准频率和时间信号。
位于卡特勒的甚低频天线阵列
HF（高频）是指频率在3兆到30兆赫兹之间，波长在100米到10米的无线电波率——这是海军广泛使用的通信频段。相同的波段还用于远程雷达。由于天波传输模式，HF无线电可以远距离传播，有时甚至可以传播到地球的另一侧。由于其多功能性和大覆盖面积，这是一个非常拥挤的频段。军队只能使用分散在整个频段中的若干个频率区域。最有效的传输需要相当大的天线，因此它在有岸上站点参与通信时最有用。天线的尺寸限制了它在飞机上的使用，它也不能用于卫星通信，因为会被电离层反射。之前很多HF波段的应用现在都被卫星通信系统接管。HF使用的主要缺点是它非常容易受到电离层的影响，因此必须同时使用几个频率相互备份。
美国海军正在投资新的和以前展示的技术，以便在各种航速和潜深上与潜艇进行通信，以便协调反潜作战。最常见的技术是使用拖曳天线或拖曳浮标用于潜艇通信，这对潜艇的机动性和隐蔽性添加了限制，因此对潜艇全力执行反潜作战产生了负面影响。可以穿透海水的机载激光器可以在不受浮线或浮标限制的情况下和潜艇进行水下通信。但是因为激光的指向性，如何找到和准确的定位潜艇还是需要传统的无线电手段来帮助。
空潜通信使用蓝绿激光一度被认为使非常有前途的通信手段，但是首先要飞机能够进入潜艇出没的海域，其次要能准确的找到潜艇。
美国海军的“来自海上”战略的直接任务之一是继续将其潜艇资源全面整合到远征任务部队中。要成为一个联合定制前进单元（Joint Tailored Forward Element，JTFE）内海军任务大队的有效单位，潜艇必须与海军和联合通信系统实现完全互操作。潜艇需要能够调整其能力，以优化它们对联合特遣部队（JTF）和海军部队指挥官的支持。
飞机，水面舰艇和潜艇等多种资产之间的协调对于有效的反潜战至关重要。将潜艇整合到整体反潜战中，真正成为广阔海域进行反潜搜索和跟踪的最有效平台，在传统上一直受到潜艇在大深度时有限通信能力的限制。潜艇通信曾经局限于仅传达任务支持信息和潜艇所必需的最小指挥和控制通信。
新时代网络中心站为对潜通信提出了新挑战
而在未来的网络中心战战法下，需要通过传感器，武器控制系统和信息系统的联网，使整个战区部队的能力大于各个平台的简单加总。在这种情况下，潜艇继续执行各种任务，包括情报收集，识别和告警（I＆W），反潜战，反水面作战，对陆打击和水雷战，必须是联网的传感器和平台一个组成部分。
因此，潜艇的未来任务需要在通信连接和带宽支持上的革命。目标是允许潜艇在没有当前深度和速度限制的情况下进行通信，并且具有足够的带宽实现实时连接和回传，以最大化潜艇收集数据和情报的有效性。
这些先进通信的开发已经开始，并和基于IP架构的窄带通信系统的开发相结合。接下来是开发更高数据传输速率的天线和宽带通信系统，并最终实现允许在各种深度和速度上进行双向通信的漂浮有线天线。
先进通信方式的开发已经开始，对潜通信正在进入一个新时代
最终，水下数据交换和通信能力将成为部署无人驾驶潜水器和传感器，使它们和其他有效载荷形成分布式网络的关键推动因素。
稀星天外
为了不暴露自己、遭到敌方打击，潜艇在水下战斗巡逻或执行潜伏任务时，往往是被动接收信息，基本不主动向外发送信号，但也不是完全不通信。目前，随着信息技术的发展，地面指挥所与潜艇之间相互通信的方式还是比较多的。
第一种，也是最原始的一种，就是长波/超长波通信，主要用在地面指挥所向潜艇发信息，目前还在普遍使用。长波/超长波是一种位于低频段工作的无线电波，它在海水中衰减较其他高频段电波要小，能够穿透海水进行传播，传播信道稳定，基本达到了在深水中进行对潜通信的要求。
第二种，通过浮标式天线，主要用在潜艇主动与地面指挥所联系。首先，潜艇要浮出海面或在接近海面的深度放出浮标式天线；然后，通过中短波信号向岸上发报。这对于潜艇来说非常危险，容易被敌人发现和攻击，所以很少采用。
第三种，通过通信浮标，通常用在潜艇主动与地面指挥所通信。首先，潜艇把想要传递给指挥所得信息写入信浮标；然后，通过鱼雷发射管等将浮标发射到海面上，自身迅速离开浮标发射位置；最后，浮标到达海面后会自动连接军用通信卫星，经通信卫星中继将信息传递给地面指挥所。
第四种，蓝绿激光对潜通信，主要是利用在海水低损耗窗口波长上的篮绿激光，通过卫星或飞机与深水中潜行潜艇的通信，也包括水面舰只与潜艇之间的通信。上世纪70年代初，美国海军开始研究，据公开报道，主要技术难关已全部解决，应用前景比较乐观，只是还存在一些实现上的问题。
大江东去斯基
潜艇水下通讯伴随潜艇发展史，也经历着从简单到今天多种方式的发展。
在潜艇诞生之初，那时潜艇结构简单，最早的潜艇通讯是利用声波在水中传输快的特点设计出一种声波发，接收器，当然因为声响易暴露目标，很快淘汰了。
后来无线电技术发展被迅速应用到潜艇上，无线电技术利用电波传输讯号，波长越长，越易穿透海水，但是电波频率越高(波长越短)，讯号则越好，但是无线电波会在水中衰减，电波越短，越衰减利害，直到深水区无法发出接受信号，只能采取艇外释放浮标天线至水面来通讯，但缺点是易暴露方位，所以潜艇水下与水面岸上联系只能定期在安全水域与外界联系，这期间水下潜艇与岸上是无法时时通讯的。
最新型技术的潜艇水下通讯还有激光卫星通讯，蓝光通讯(蓝色光波)等，现代潜艇一般都是装备各种综合通讯手段，互为备份，取长补短。
岭南随行记
当人在茫茫无际的森林、荒凉无边的沙漠或楼房林立的城市迷路后，往往不知道自己所在的位置，甚至辨别不出方向。驾驶核潜艇也存在这个问题，在战事紧张时，是不能浮上来依靠外界引导的，核潜艇在浩瀚漆黑的海水中航行，必须独闯伸手不见五指的“龙宫”，如果不依靠专门的仪器帮助，就如同“盲人骑瞎马”，必定迷失方向。 核潜艇在出航前，负责导航的军官和部门，就已经制定出了一条预先航路，并把航路中的各种要素（如岛屿、浅滩、暗礁、水深、地质、海流、沉船等）事先标注在海图上，潜艇出航一般都是按照既定的航路行驶的。但核潜艇在深水之中，无法观察到外界的导航标志，必须要有先进的水下导航仪器随时定位，不断地修正航路，才能确保不偏航。 潜艇的导航仪器比较多，但主要是依靠惯性导航系统。惯性导航系统是当前唯一能向核潜艇导航和武器发射提供必要的全部数据的设备，与其它导航方式比较，其优点除了精度高、自动化程度高外，最为突出的是工作完全独立，它依靠自身的惯性元件进行导航，与外界任何参考物（如岸上的物标、星星、太阳、无线电波等）没有任何关系，所以不受干扰和破坏，隐蔽性能好，在军事应用上有着极其重要的意义。 惯性导航系统属于借助电能工作的电子导航仪器。工作的实质是，由装在平台台体上的加速度计测出潜艇运动的加速度，再通过计算机对加速度经过一次积分得到航速，经二次积分得到航程，并进而算出潜艇所在的经度、纬度、纵横摇角、速度、航行距离和航向等导航参数。潜艇发射弹道导弹时，必须知道发射时刻潜艇的确切位置、状态和航速，才能进行精确的弹道计算，最终保证落点精度。 惯性导航系统的主要缺点是定位误差随时间的积累而增大，每隔一定时间必须校正。 除了电子导航仪器外，还有两种类型的导航仪器，也是潜艇上常常装备的，一般作为备用或修正定位精度。 一种是普通导航仪器。如磁罗经，它是利用磁针受地磁场的作用来指示舰位航向和测定方位的航海仪器，相当于指南针的作用；六分仪的原理是测量天体的高度和地面目标的水平角及垂直角来导航；计程仪是用来指示艇速和航程的仪器；潜望镜上有方位盘和测距装置，可起到观测目标进行导航定位的作用。上述导航仪器虽然结构简单、使用方便、生命力强，但观察精度差，一般受天气影响较大，是比较落后的导航方法；另外使用普航仪器大多还要升起潜望镜或浮出水面，不利于潜艇的隐蔽。 另一种是无线电导航仪器。它是利用外界导航台的电磁波信息，可进行全天候定位的导航仪器，设备本身的可靠性强，定位速度快。如无线电测向仪（又称无线电罗盘），它以测量沿海分布的已知电台的方位角来定位，多用于舰船在近海的导航；无线电定位仪，如劳兰C、奥米加导航系统，前者是利用无线电信号，根据双曲线原理进行定位的仪器，但它必须有两个固定的岸上电台配合使用。后者是以相位延迟原理工作的导航系统，该系统有8个发射台遍布全球，用极长波同步发射，潜艇可以不必将接收天线升出水面即可接收信号进行定位；卫星导航仪是用于接收导航卫星发射的无线电导航信息，计算测者位置的设备。 无线电导航系统的缺点是：要依赖岸上的导航发射台发射电波，如果发射台一旦被破坏或失灵，就会出现相当大的空白区；而且易被干扰，不能提供舰艇的航向和姿态信息等。卫星导航系统虽然可全球覆盖定位，精度高，但须把天线升起到水面以上，其安全性仍受到质疑；如果使用别国卫星，则无自主权。在水中与外界通讯——利用无线电波 潜艇要遂行军事任务必须要与外界有安全可靠的通信方式，而且露出水面的浮标天线也有被敌方雷达探测到的可能。 目前潜艇在水下如不施放通讯浮标，是无法主动与岸上联络的，如给弹道导弹核潜艇发送发射核弹的命令等。 随着激光技术的发展，人们又把目光投向卫星对潜激光通信。
姜一夫
定期浮上来接收短波信息，再潜下去