Il principio di Archimede è una legge fisica che riguarda i corpi immersi nei fluidi, cioè nei liquidi e nei gas. Esso afferma che un corpo immerso in un fluido riceve una spinta verso l’alto, detta spinta idrostatica, che è pari al peso della quantità di fluido spostata dal corpo. Ad esempio, immergendo interamente un pallone nell’acqua, viene spostata una quantità di liquido pari al volume del pallone. Poiché questa quantità di acqua pesa più del pallone, che è pieno d’aria, il pallone riceverà una spinta verso l’alto in grado di farlo riemergere e galleggiare. Anche un sasso gettato nell’acqua sposta una quantità d’acqua pari al suo volume: poiché però questa quantità d’acqua pesa meno del sasso, questo riceverà una spinta verso l’alto non sufficiente a tenerlo a galla. Archimede vive a Siracusa, in Sicilia, tra il 287 e il 212 a.C. Considerato tra i più grandi scienziati dell’antichità, dà contributi fondamentali in matematica, fisica e ingegneria. Celebri sono i suoi studi sulle leve, e le sue invenzioni, come la vite di Archimede, un dispositivo in grado di spostare l’acqua dal basso verso l’alto.
I suoi studi sull’idrostatica sono contenuti nel trattato Sui corpi galleggianti. L’architetto romano Vitruvio scrive che Archimede ebbe l’intuizione della spinta idrostatica mentre faceva il bagno, notando lo spostamento dell’acqua nella vasca e la spinta ricevuta dal suo corpo mentre si immergeva. Per la felicità Archimede sarebbe uscito dall’acqua esclamando eureka!, cioè “ho trovato”. Aveva infatti trovato la soluzione ad un problema postogli dal sovrano Gerone II, che gli aveva chiesto di scoprire, senza danneggiarla, se una corona fosse d’oro massiccio o se contenesse anche argento. Archimede sapeva che due oggetti di materiale diverso, a parità di peso, hanno un volume differente: un oggetto d’oro dal peso di 1 kg è cioè più piccolo di un oggetto d’argento dal peso di 1 kg; se immerso in una vasca sposta quindi meno acqua. Archimede notò che un oggetto d’oro dello stesso peso della corona spostava meno acqua della corona stessa: questa dunque non era di oro massiccio. Una delle principali applicazioni del principio di Archimede si ha nella costruzione delle navi.
Una nave, anche se costruita con materiali pesanti, galleggia perché al suo interno contiene molti spazi vuoti che accrescono il volume complessivo dell'aria al suo interno. In questo modo viene spostata una massa d’acqua che pesa almeno quanto la nave stessa.