水翼艇的基本原理是利用流體力學中的伯努利定理，即流速越大的位置，壓強越小。當水翼艇在水中高速航行時，艇體下部的水翼上表面會凸起，形成相對水流速度較快的區域，因此該區域的壓強較小。而水翼下表面的水流速度較慢，壓強大。這樣，在水翼的上、下表面之間就形成了一個向上的壓力差，使得艇體被抬高離開水面，從而減少了水的阻力，提高了航行速度。
水翼艇的設計使得在高速航行時，艇體的大部分或全部重量由水翼產生的升力來支持，這種設計類似於飛機的機翼，後者在飛行時也是利用上下表面的壓力差產生升力。水翼艇的這種設計使得它們能夠達到較高的速度，常用於內河高速客船、快艇以及軍用。