Батискаф - это подводный дирижабль. Сердцем аппарата является стальная гондола внутренним диаметром 2 метра, где размещается экипаж из трех человек. Гондола батискафа защищает их от давления. В ней находятся также приборы навигации, поиска, контроля, связи. Они занимают приблизительно половину полезного объема. В результате для членов экипажа остается места меньше, чем в космических кораблях. Во время погружения они не имеют возможности выпрямиться, а погружение иногда длится до десяти часов.
Гондола имеет большую отрицательную плавучесть. Для того чтобы гондола не тонула, ей придается "поплавок". Таким поплавком может быть сигарообразный корпус из тонкой листовой стали, в днище которого вделана сферическая гондола. В поплавке содержится 110 тонн бензина, который выполняет роль водорода или гелия в дирижабле или воздушном шаре. Бензин, жидкость более легкая, чем вода, придает поплавку избыточную плавучесть, которая удерживает сферу на поверхности моря.
Чтобы сообщить батискафу отрицательную плавучесть, достаточно непосредственно перед погружением придать ему дополнительный вес. Утяжеление батискафа достигается за счет заполнения водой входной шахты, через которую экипаж попадает в гондолу. Во время погружения объем бензина непрерывно уменьшается за счет сжатия под действием гидростатического давления, а также за счет понижения окружающей температуры. Таким образом, подъемная сила батискафа падает с глубиной. Чтобы замедлить спуск в случае необходимости или полностью его прекратить у самого дна, сбрасывают твердый балласт - чугунную дробь, удерживаемую электромагнитными клапанами в бункерах. Приблизившись к грунту, батискаф после умелой регулировки плавучести, выполняемой пилотом, зависает в толще воды. Зажигаются наружные светильники, позволяющие вести наблюдение через иллюминаторы, и включается двигатель. На батискафе имеются три электродвигателя, установленные корпусе поплавка и не защищенные от внешнего давления; они вращают три винта - горизонтального хода, вертикального подъема и бокового упора. Источником энергии служат батареи, смонтированные под поплавком в контейнере, заполненном специальным маслом, которое уравновешивает внешнее давление. При необходимости всплытия (чаще всего решение всплыть принимается тогда, когда начинают садиться батареи) пилот снова сбрасывает балласт, батискаф делается легче и начинает вертикальный подъем к поверхности. Как только батискаф всплывает, входная шахта, которая перед погружением была заполнена водой, продувается сжатым воздухом, вытесняющим воду, люки отдраиваются и подводники выходят наружу.