水下侦察主要借助声呐探测各种水下目标。声呐是英文缩写“SONAR”（Sound Navigation And Ranging）的音译，其全称意为“声音导航与测距”，是一种利用声波在水下的传播特性，通过电声转换和信息处理，完成水下探测和通讯任务的电子设备。
声纳系统大致可分为主动声纳与被动声纳两种：主动声纳自己可发出声响信号，利用该信号遇到物体后反射回来的变化，来计算该物体的相对方位与距离；被动声纳其实就是一种收听装置，不发出任何响声信号，只接收来自周围的各种声音讯号来判断与识别不同的物体。相对而言，前者容易暴露自身行迹，后者便于隐身，但也存在两艘静默模式的潜艇相遇时发生误撞击的风险。
除了声呐，还可借助雷达等电子设备进行目标侦察。雷达能在潜望状态下探测海面目标，主要为鱼雷或潜舰导弹攻击提供目标数据，也可用于导航和对海搜索。与潜望镜相比，潜艇雷达具有测距精度高、探测距离远、测量时间短、可全天候工作等优点。但雷达工作于主动方式，天线需升出海面一定高度，对潜艇的隐蔽性影响较大，使用时机须严格控制。
