Warunek W = G jest konieczny, aby ciało nie tonęło w cieczy i nie wypływało.
Rys. 1. Wykresy sił działających na ciało zanurzone: a) przy G = W, b) przy G < W, c) przy G > W
Aby jednak ciało znajdujące się w cieczy było w stanie równowagi, konieczne jest jeszcze spełnienie dodatkowych warunków.
Stan równowagi ciała może być:
- trwały,
- chwiejny lub
- obojętny
i zależy od położenia tzw. metacentrum (mimośrodu), czyli punktu przecięcia się kierunku wyporu z osią pływania.
Oznaczając przez G środek ciężkości statku, a przez W środek jego wyporu, tj. środek ciężkości cieczy wypartej przez ciało (statek), otrzymujemy trzy stany równowagi. Odległość środka ciężkości ciała od metacentrum nazywa się wysokością metacentryczną.
Równowaga będzie tym trwalsza, im metacentrum będzie położone wyżej od środka ciężkości.
Rysunek 2a) przedstawia stan równowagi trwałej ciała pływającego. Środek ciężkości ciała G znajduje się poniżej środka wyporu W.
Linię przechodzącą przez środek ciężkości ciała G, skierowaną w stanie równowagi pionowo, nazywamy osią pływania, zaś punkt, w którym kierunek wyporu przecina oś pływania, metacentrum M. Okazuje się, że w razie wychylenia ciała z położenia równowagi oś pływania przyjmuje położenie pochyłe, a im odległość metacentrum od środka ciężkości ciała jest większa, tym trwalszy jest stan równowagi ciała. Jak widać z rysunku 2a) w stanie równowagi trwałej środek ciężkości G znajduje się poniżej środka wyporu W, odległość metacentrum M od środka G wzrasta z głębokością zanurzenia ciała (w tym przypadku - statku). Jest więc jasne, że przy prawidłowym załadunku statku należy przedmioty ciężkie umieszczać jak najbliżej dna statku oraz statek jak najbardziej obciążać, aby zwiększyć głębokość zanurzenia, a tym samym odległość metacentrum M od środka ciężkości G. Zapewnia to nie tylko trwałą równowagę, ale także zmniejsza przechylenie statku w razie burzy lub wysokiej fali.
Jak widać z rysunku 2b), w przypadku równowagi chwiejnej środek wyporu W znajduje się poniżej środka ciężkości G, ciało wychylone z położenia takiej równowagi do niej już nie wróci. W stanie równowagi chwiejnej ciało (statek) ulegnie, pod wpływem momentu pary sił przeciwnie skierowanych, tj. ciężaru i wyporu, obrotowi wokół punktu M zgodnie z ruchem wskazówek zegara, aż do położenia, w którym środek ciężkości G znajdzie się pionowo pod środkiem wyporu W. Jak wskazuje rysunek 2b), tak niekorzystnie wysokie położenie środka ciężkości G byłoby możliwe tylko w razie niewłaściwego rozmieszczenia ładunku na pokładzie zamiast na dnie statku. W celu zapobieżenia temu umieszcza się we wnętrzu statku po wyładowaniu towarów tzw. balast, to jest jakiekolwiek obciążenie dla zapewnienia prawidłowej trwałej równowagi.
Rys. 2. Stany równowagi ciała pływającego: a) równowaga trwała, b) równowaga chwiejna, c) równowaga obojętna
Z kolei na rysunku 2c) zilustrowano warunki równowagi obojętnej, która zachodzi, kiedy środek ciężkości G i środek wyporu W pokrywają się. W takim przypadku występuje brak warunków ustalających pionowe położenie osi pływania, ciało jest w każdym położeniu w stanie równowagi, zarówno z pokładem na górze jak i pod wodą.
Znajomość zjawisk związanych z wyporem dotyczy również wody gruntowej i posadowień.