与对空防御相比,航母的对潜防御相对较弱,以美军最现代的大型航母为例,一个航母战斗群拥有S-3A反潜机10架,SH-60B反潜直升机8架,再加上直接警戒舰艇上携带的少量反潜直升机,足以全天候、全时间、全方位地对航母活动海域进行周密地反潜警戒。航母编队编成内的舰只多,而且还有水下的潜艇和空中的飞机,经由神盾系统整合後组织指挥明确,不易出现对水下空间搜索的空白区;航母编队内部各舰艇的距离其实很远,不易出现噪音干扰,搜潜声纳工作条件良好,现代对水下潜艇识别也比二战时进步不少,只要曾经出海过的潜艇,必定被跟踪且留下每个潜艇特有的声纹纪录;在航母编队的潜艇活动海区,为了防止误伤,反潜机发现了潜艇後,将迅速比对声纹,快速确定身分後进行攻击。虽然二战中曾多次出现过避免误判而暂停攻击情况,让攻方潜艇占领了有利的攻击阵位,但是现代已经不会有同样情形。航母本身也具有大量防水隔仓,这些舱室大量进水可避免航母浮力储备和稳定性的丧失。二战中,被潜艇击沉的航母虽高达40.5%,不过大部分是在训练与运输任务当中发生的,又或者发生在航母本身几乎不具备航空战力的情形下,反而狼群战术碰上护航母舰的飞机开始巡逻後,战损便直线上升,此事实说明潜艇发射的鱼雷对航母作用不显著,潜艇只能对付低威胁的目标,航母加上滞空时间长的螺旋桨飞机成为潜艇克星。二战期间在舰载飞机起飞离舰时,航母必须迎风高速行驶,而在准备下一波飞机放飞时,速度较慢,且航向和航速都比较固定,这也为速度相对较慢的潜艇占领有利攻击阵位创造了有利条件,不过自蒸气弹射发明之後就不再出现类似情形。
幸而现代潜艇装备的发展,为潜艇突击航母提供了可能。在二次大战中,潜艇攻击像航母这样的大型战斗舰艇,首先必须突破层层警戒,而现代潜艇装备的飞航导弹、远程线导/自导鱼雷,可以在航母的直接警戒或近程警戒之外就能占领攻击阵位,进行准确的攻击,当然,前提是对方预警能力薄弱。核动力攻击潜艇的水下航速虽然与大型水面舰艇的航速(巡航速度)不相上下,能从各个不同的方向占领有利的阵位。
潜艇速度的提高,噪声的减少,下潜深度的加大,再加上远射程的武器,其行动的隐蔽性,攻击的快速性突然性将进一步增强,可对航母等大中型战斗舰艇构成现实的威胁。据美国国防部《AD867847》报告透露的情况来看,潜艇与航母的交换率为3-5:1。即损失3-5艘潜艇即可击沉1艘航母。为此,在对敌敌航母编队组织突击时,使用不少于3个潜艇战术群的兵力(7-8艘潜艇),方可达成预期的作战效果。也就是说,在组织对航母编队的突击中,即使损失2个潜艇战斗群的兵力(5艘左右),只要有1个潜艇战术群的兵力(2-3艘)突破航母编队的直接警戒而占位攻击,即可达成将航母击沉重伤的指标。 不过须注意此《AD867847》报告内容只流传於中国境内的网站,其他国家几乎完全无此消息。
潜艇攻击航母的作战行动,首先是潜艇兵力从基地或海上向待机地域展开。即当上级下达使用潜艇兵力打击航母的命令后,应根据潜艇兵力所处的位置迅速组织潜艇兵力从基地或从海上向预定的潜艇作战海域展开。打击航母应选择隐蔽性好、机动性强、突击威力大的潜艇。可选用常规动力飞航导弹潜艇、远程鱼雷潜艇、低噪声的潜艇和核动力鱼雷潜艇。其次是必须慎重确定打击航母编队 的海域和时机。打击航母编队的海域应选择在有利于潜艇兵力活动,且航母编队最有可能活动的海域或必经之地。突击的时机通常应该选择在航母进行飞机放飞和接收时;综合补给船为航母补给时;海上气象条件恶劣时;航母反潜警戒部署被打乱或分散时等时机。再次要隐蔽突破警戒,占领发射阵位。由于潜艇使用的武器最大射程还不够远,潜艇占领发射阵位必须突破航母编队二、三层反潜警戒才能得以实现。因此,突破警戒的行动要充分利用航母编队各层警戒兵力之间存在的时隙。条件具备时,可以武器的突破代替兵力的突破,充分发挥远战火力的威力,对敌实施超视距攻击。第四是要周密组织潜艇兵力撤收。在突击敌航母后,潜艇兵力的行动将在很大程度上处于暴露状态,敌编队中以及其它支持的反潜兵力必然会向暴露的潜艇进行疯狂的反扑。
潜舰攻击航母近似於自杀性攻击,此时即使潜艇兵力迅速采取大深度隐蔽行动,尽快撤离,然而在曝露行踪的情况下,航母一方可任意使用主动声纳辨识敌潜艇位置,需组织远程航空兵对敌实施袭扰、打击或佯攻、掩护潜艇兵力撤离,但此类作战进行期间,将完全无法连络己方潜舰,海空协同作战能力势必降低,需尽可能避免作战时间错开的恶劣情况而导致失败。