水面舰艇反潜的传统定义是指水面舰艇在海上搜索和攻击敌方潜艇的战斗行为，具体内容包括海面反潜、要地巡逻反潜、护航反潜、特定海域反潜、应招反潜等。水面反潜的兵力由航母、驱逐舰、护卫舰和猎潜舰艇等组成，大中型水面舰因其续航力大、耐波性能好且通常装备有大功率声纳、多种反潜武器及反潜直升机而适合远海反潜，中小型水面舰艇则主要承担近海反潜巡逻等任务。
水面舰艇反潜可以由单舰完成也可以由水面舰艇编队完成，编队反潜需要组成一定的反潜阵型，通常有单横队、侧翼前伸横队、人字队和反人字队等队形。各种队形适应不同的反潜行动的需要并各有其长处，如单横队的搜索带宽度最大，舰艇之间声纳的相互干扰也也最小;人字队形通常在编队护航反潜时采用;反人字队形则是在搜索海域地理环境受限时使用。
反潜行动包括搜潜和攻潜两个方面，搜潜是利用对潜探测设备对敌方潜艇实施搜索;攻潜是水面舰艇使用舰载反潜武器对敌方潜艇实施攻击的行动。因早期反潜武器的射程较近，水面舰艇攻潜时比较注重占领发射阵位，对舰艇的航速要求也较高。二次世界大战中主要的反潜武器为深水炸弹和直航式鱼雷。二次世界大战后，反潜装备呈现复杂化和多样化的趋势，反潜作战也从单舰艇反潜到编队反潜、从单一兵力反潜到联合兵力反潜。目前，投放式深水炸弹基本已被各国摒弃，鱼雷也从直航式鱼雷发展到智慧型的自导鱼雷、程序机动鱼雷，在射程上和爆炸毁伤威力上都有极大的提高，且航空反潜也有了很快的发展。
与垂直发射导弹一样，垂直发射的火箭助飞式鱼雷的出现，降低甚至无需舰艇在攻潜作战时占领发射阵位的要求，可对本舰任意方位的敌方潜艇进行攻击。但非垂直发射的舰载鱼雷武器和火箭式深水炸弹，如中国海军普遍装备的鱼-7系列鱼雷和81式火箭深弹则仍需计算攻击要素并占领发射阵位。中国海军81式3200火箭深弹武器也早已超出单一反潜用途而更广泛用于反鱼雷作战，中国海军部队曾提出将火箭深弹发射系统安装于舰艉的合理化设想，便于攻击尾随鱼雷减少站位时间，但因其无法布置而放弃，3200火箭深弹发射装置的甲板下有一套复杂的输弹系统，用于火箭深弹的存储和输弹。
随着舰载反潜探测设备对潜探测能力增强、反潜武器的射程增加以及反潜直升机的广泛配备，现代反潜作战对舰艇的航速要求已大为降低，如中国海军054A型护卫舰早期配置的206拖曳式声纳对潜艇发现距离就达65公里，而此后配置的311拖曳式声纳的性能则更高。
鱼-8型火箭助飞鱼雷的列装则将水面舰艇的反潜攻击范围从10公里范围扩大至数十公里的范围，对远区潜艇目标的打击能力大为增强。反潜直升机在中国海军目前也已成为标准配置，其搭载航空鱼雷遂行反潜作战更增强了远区反潜的能力，直-9C型直升机的反潜作战半径为50公里、卡-28型和直-8型直升机的反潜作战半径达到了200公里以上。水面舰艇反潜手段的多样化和远程化的发展，使得早期反潜作战时采用的舰艇高速机动驶向潜艇上方，占领阵位后投掷深水炸弹的反潜作战方式成为了历史，如同现代海战往往在超视距范围内就开始并决出胜负一样，无须在目视范围内进行。
现代潜艇的静音性能越来越高，这就对舰载声纳设备的性能提出了更高的要求，而舰艇的本舰噪声是妨碍舰载声纳性能发挥的一个重要不利因素，当本舰航速越快时，本舰振动噪声及与水流产生的噪声就越大，故此，现代水面舰艇在反潜作战时通常采用14~18节的最佳航速，此航速范围内勿论是线谱检测还是宽带检测的工作方式效果都最佳。反潜过程通常是本舰与潜艇保持声纳接触，发射攻潜武器后再恢复声纳接触，以判断攻击效果，视情再次攻击。对于拖曳式声纳而言，还有安全收放航速和正常使用航速的限制，如某型拖曳式声纳的安全收放航速为6~12节，正常使用航速为4~18节。
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