沉浮子的原理主要是基於物體浮沉的條件，即物體在液體中的浮沉是由其所受的浮力和重力共同決定的。沉浮子的一個典型設計是一個封閉的塑膠瓶內部通過一個小孔與一個吸管相連，吸管內可以放入一定量的水，水的量可以通過擠壓塑膠瓶來改變。
當用力擠壓塑膠瓶時，瓶內空氣被壓縮，壓強增大，這導致吸管內的水增加，從而使沉浮子的總重力增加。如果重力大於所受浮力，沉浮子就會下沉。當停止擠壓塑膠瓶後，瓶內壓強減小，吸管內的水被壓出，沉浮子的總重力減小，如果重力小於所受浮力，沉浮子就會上浮。通過調整擠壓的力度，可以控制沉浮子的浮沉，甚至使其懸浮在水中的任意深度。