德國海軍對212級潛艇提出了以下設計要求:同時裝備兩套混合動力系統，即燃料電池系統和柴電動力系統。裝備燃料電池AIP系統後，水下續航能力比壹般柴電潛艇至少提高4倍。配備燃料電池AIP系統後，水下最大航速不低於6節。燃料電池AIP系統的主要設備安裝在長度不超過6.5米的部分中。潛艇的作戰性能保持不變。潛艇的總航程保持不變。所有等級212A都符合這些要求。
船結構
212A級潛艇的艇型是最佳長寬比的水滴形線。船頭略微下沈，使得被動聲納基陣有了良好的工作環境。尾巴是錐形的。船體中部前部有壹個小的指揮臺圍板，流線型很好，配有水平方向舵。尾部操縱面是X形的。
傳統上，德國常規潛艇長期采用單壹船體結構。但212A級潛艇非常規，采用雙殼結構。耐壓體由兩個不同直徑的圓柱體組成。筒體之間由加厚板材制成的耐壓錐體連接，耐壓殼體的前後端采用模壓球形封頭。前段直徑較大，前段底部與非承壓殼體為壹體，殼體內設有雙層鋪板；後段直徑較小，只有壹層船板。耐壓殼體采用高強度低磁不銹鋼，殼體內沒有高強度耐壓隔墻。
布局
212A級潛艇按用途可分為四艙:I艙為生活艙和武器艙；第二艙是指揮艙；第三艙是燃料電池艙；ⅳ艙是動力艙。除動力艙外，其他艙室均為三層布置。
第壹艙的上甲板是船員艙；中層前部有6個魚雷發射管，左舷是備用魚雷儲存區，右舷是客廳、廚房和餐廳。下層為蓄電池室，前方布置有配平平衡水箱。
ⅱ艙上層甲板是控制和作戰指揮中心；中間層前部是各種電子儀器室，後部是船上操作設備；下層配有儲藏室、液罐等設備。
第三艙位於壓力錐部分。氫氧儲存櫃設置在動力艙外的甲板下，氫儲存櫃設置在動力艙外下部的兩側之間。燃料電池系統的主要設備也布置成三層。
柴油發電機組及其配套輔助設備安裝在ⅳ艙上層前部，安裝在壹個特殊的密封艙內，無人操作。後部裝有推進電機和相應的輔助設備；下層裝有各種艙，如燃油艙、淡水艙和縱傾平衡艙。
該級艇艇首水密空間比較大，底部布置了被動聲吶的圓柱形聲吶陣；探測雷，陣列排在最上面。艇尾裝有軸系、螺旋槳和舵操縱桿。有攻擊潛望鏡、搜索潛望鏡、通氣管裝置、雷達天線、鞭狀天線桅桿等升降裝置。，以及偵察聲納基陣和拖曳聲納基陣的收放裝置。壓載艙分別布置在兩側之間、頭部和尾部。
動力裝置
212A級潛艇的動力裝置是由燃料電池動力系統和柴電動力系統組成的混合動力系統。燃料電池動力系統由9組固體聚合物燃料電池、14噸液氧儲存櫃和1.7噸氣態氫儲存櫃組成。燃料電池裝置本身由熱交換器、排放泵、冷卻水泵、催化劑箱、燃料電池電子設備、開關板、斬波器、逆變器、冷卻水箱和廢水箱組成。
該系統的工作原理是將氫燃料和氧化物放入專門的燃燒室進行電化學反應，直接轉化為電能，輸出的DC直接驅動電機，電機帶動螺旋槳軸推動潛艇航行。該系統不需要發電機和變壓器，電能轉換率達到60%。
212A級潛艇使用的聚四氟乙烯燃料電池輸出功率為每組34 kW，總功率306 kW。
柴電系統由柴油發電機組、蓄電池組和配電設備組成。柴油機為德國MTU公司生產的1臺16V396廢氣增壓高速柴油機，功率3120kW，轉速2000rpm。發電機是帶串聯整流器的無刷交流永磁同步電機；推進電機為低速DC電機，額定功率為2850 kW，最大轉速為200 rpm。
柴電系統中的電池組可以滿足潛艇高低速航行和整個潛艇電網供電的要求。
212A級潛艇裝備了新型潛艇集中控制系統。該系統由計算機、總線、傳感器、指令裝置、顯示控制臺和控制面板組成。艦、機、舵的操作控制融為壹體，由1人在中央控制臺操作，可以控制潛艇的深度、航向、航速、縱搖、重量補償等參數和狀態，操作控制過程完全自動化。
電子設備
為212A級潛艇裝備的聲納系統主要有:DBQS-40聲納系統，包括壹個中頻探測筒陣、壹個TAS-3拖曳線陣和壹個FAS-3中低頻舷側陣；主動高頻探雷使用MOA3070聲納；該艇還配有被動測距聲納和監聽聲納。探雷防雷聲納系統是壹種高分辨率的主動聲納，能夠準確定位水雷，保證潛艇安全駛離水雷。本船噪聲監控系統的水聽器布置在船的各個關鍵部位，可以隨時監控那裏的噪聲。
主要電子設備包括1雷達偵察儀器和1 FL1800U電子對抗儀器。雷達偵察儀器的天線安裝在潛望鏡上，隨其升降。導航系統主要有1007導航雷達、攻擊潛望鏡、搜索潛望鏡、衛星導航定位系統、無線電綜合導航系統，如陀螺羅經、計程儀、測深儀、冰探測器等。通信系統包括高頻單邊帶無線電、超高頻和甚高頻收發機、高頻接收機、中低頻接收機和水聲通信機。艇上還裝有可伸縮的棒狀天線，主要用於收發信號。
武器系統
212A級潛艇的艦首安裝了6個533毫米魚雷發射管。發射裝置為液壓式，發射深度與該級潛艇的下潛深度壹致。它可以通過液壓或自推進方式發射。裝載的魚雷是前聯邦德國研制的DM2A4重型魚雷，12水雷。該型魚雷由STU和SST-4魚雷改裝後重新設計。魚雷的動力裝置是大功率熱推進系統，還配備了新研制的智能電子系統和改進的聲學系統和引信系統。
該艇裝備有自動魚雷快速裝載裝置。該級艇可攜帶24枚水雷，分別布置在位於非耐壓殼體兩側的兩個專用玻璃鋼水雷輸送敷設裝置中。布雷由拋雷機進行，拋雷機由艇控制，能有效執行淺海區域布雷任務。
該級艇裝備MS1-90U火控系統，可解算多目標運動要素，攻擊兩個目標，具有模擬訓練功能。還可以實現武器系統的集中控制和管理。
技術特征
合理的結構布局
212A級潛艇艇體光滑平整，流體性能優良，阻力小，機動性能好，在給定功率下速度高，機動性好，濕表面積小，可減少主動聲納探測時的反射面積，從而增加潛艇的隱身性。
過去，前聯邦德國潛艇通常采用單殼結構，但212A級潛艇進行了新的嘗試，采用了雙殼結構。
船體采用高強度低磁不銹鋼，結構間焊接工藝高超。由於結構布局合理，船體材料性能先進，該級艇的結構具有良好的抗沖擊性能。
隱身設計碩果累累。
為了降低212A級潛艇的目標特性，在設計中采取了壹系列有效措施。為降低本船噪聲，主要采取以下措施:
除了流體噪音極小的最好的流線型船體，船體上幾乎沒有任何突出的附屬物，甚至連船體和指揮臺圍板上的開口也減到最小。對於較大的開口，如平臺圍板的大切口、提升裝置的開口、主壓載水艙的入口和出口以及魚雷管的出口，安裝活動蓋。由於蓋板可以自動開合，采用無縫連接，降低了開口處的渦流噪音。
尾部裝有性能先進的7葉螺旋槳，大大降低了潛艇三大噪聲源之壹的螺旋槳噪聲。
船上所有的機械設備都經過了嚴格的降噪設計。為了減少振動機械和結構向艇外傳遞振動能量，所有設備都安裝在高效彈性減振底座上。所有與船體連接的系統管線均采用本地柔性連接。
重點設計了另壹個主要噪聲源(電力系統噪聲源)。主副機布置在密封的動力室內，采用整體“浮筏”技術，減振降噪。僅這壹項措施就能降低40分貝的結構噪聲，降低97%以上的傳動力，大大增加潛艇的靜音性。
在降低本艇反射強度方面，采取了許多措施，如:在外殼和升降裝置外表面塗上吸收聲波和雷達波的新型特種塗料，使敵方聲納和雷達的探測距離明顯縮短；除了低磁鋼殼，艇上還安裝了可靠的高性能消磁系統，可以隨時監測艇的磁場強度，發現磁異常，並能及時給艇消磁，從而縮短敵磁探測儀與磁引信武器的作用距離。
212A級潛艇安裝燃料電池動力系統後，向海水輻射的熱能相對較少，因此其紅外特性很小。系統基本不向艇外排放廢物，尾流特性也很小；其聲信號特性低於柴電推進裝置，燃料電池動力系統可以超靜音運行。
混合動力系統具有優越的性能。
212A級潛艇采用燃料電池動力系統進行長時間水下巡航，水下續航能力翻倍。柴油-電力系統用於戰鬥中船只的高速航行。該類船使用的燃料電池具有體積小、無腐蝕、功率密度高、壽命長等優點。單獨靠燃料電池航行時，速度可達8節。以4.5節的速度潛水時，電池還能提供11千瓦的生活用電。同時續航能力可達1250海裏。浮潛時間278小時。
柴電系統的發電機重量輕，體積小，功率大。推進電機裝有性能良好的無級調速裝置，可以隨意調節船速。僅用柴電系統電池組供電時，水下最大航速達到21節，續航能力提高8%。當以4.5節的巡航速度航行時，續航能力僅提高了3%，表明這種改進的電池組最適合大電流放電。
以上兩種動力系統可以單獨使用，也可以組合使用，兩者可以互為補充。同時，該潛艇水下連續航行時間提高到364小時以上，續航能力達到1638海裏，比209級1200潛艇提高了4.4倍。該級艇的生命力和戰鬥力有了很大的提高。
電子設備裝備精良，功能齊全。
212A級潛艇的綜合聲納系統由三個聲納組成。被動探測聲納是壹種全向中頻聲納，主要用於探測和跟蹤中近程目標。它可以同時跟蹤四批目標，並顯示它們的真方位、相對方位和方位/時間記錄。被動測距聲納用於測量中遠程目標的方位和距離，對目標進行精確定位。
在探測跟蹤四批目標的同時，將信號傳輸到火控系統；但是聲吶只能在兩側-60°角度範圍內工作。偵察聲納是壹種高頻聲納，主要用於捕捉突然出現的魚雷等高頻脈沖信號。上述三種聲納可以覆蓋聲信號的大部分頻段，可以接收除低頻和超低頻以外的海上目標的所有信息，並對接收到的信息進行分類顯示。
低頻探測聲納系統由兩個聲納系統組成:側陣聲納為中低頻被動探測聲納，陣列長約28米，布置在兩側下部。只能探測和跟蹤兩側目標，但探測距離遠。
拖曳線列陣聲納是壹種低頻和超低頻被動探測聲納。陣長40多米，用拖纜拖在主席臺的圍擋後面。聲吶主要用於探測遠距離目標，探測距離可達100公裏以上。
本艇噪聲監控系統的水聽器能夠在噪聲超標、異常時及時分析異常噪聲特征，並采取相應措施予以消除，防止本艇噪聲超標被敵方發現。
212A級潛艇上裝備的1007雷達具有良好的探測能力，主要用於導航和海上搜索，也具有搜索和指示空中目標的能力。該級艇的攻擊潛望鏡是209級潛艇潛望鏡的改進。兩種新型潛望鏡改善了光通道的性能，大大提高了光傳輸能力和分辨率。搜索潛望鏡上安裝了紅外探測和微光夜視裝置，提高了潛望鏡的觀測精度和夜視能力。
魚雷性能優良，發射方式靈活。
212級潛艇裝備的DM2A4重型魚雷采用液壓發射裝置發射，發射深度可達200米。發射方式是液壓和自推進。這種魚雷的性能有了很大的提高，具有速度快、射程遠、聲學性能好的特點，還具備了“智能”自導處理的能力。
這種魚雷既可以攻擊水面目標，也可以攻擊水下潛艇。所以212A級潛艇是最現代化的能夠反潛、反艦、布雷的常規潛艇。
212A級常規潛艇以潛時長(2-3周)、隱蔽性好、作戰能力強而著稱。這是其他常規潛艇不具備的優勢，會受到各國海軍的青睞。
該級潛艇不僅將成為21世紀德國海軍的主力，也是德國繼209級潛艇之後，在未來國際軍貿市場推出的又壹出口型“拳頭”產品。該級潛艇必將成為世界潛艇發展史上新的裏程碑。
此外，德國還在212級的基礎上設計了改進型AIP潛艇，命名為214級。這壹級別的潛艇也面向國際市場。1998年，獲得了3艘希臘海軍的訂單。首艇在德國建造，將於2006年交付，後續艇將由希臘造船廠建造。
212A級潛艇長55.9米，寬7米，吃水6米。水上排水量1450噸，水下排水量1830噸；AIP推進時水面速度12節，水下最大速度20節，潛艇最大速度8節；續航能力1250海裏；下潛深度200米；自持49天；船員由27人組成。德國214級常規潛艇
214設計的很多初始數據都是在分析德國海軍和其他國家潛艇性能數據的基礎上得到的，在優化水動力和目標強度參數後確定外形。在此基礎上，確定了裙房圍護結構的最佳幾何形狀。
當214以2-6節的速度在水下巡邏時，燃料電池系統可使其在水下連續下潛3周以上。在浮潛狀態下以6節的速度航行時，燃料儲備可使其具備12000海裏的續航能力和海上12周的續航能力。
214型長期水下自持力依靠混合推進系統，包括燃料電池AIP系統、主推進電機/柴油發電機組和兩套大功率鉛酸電池。主推進電機為永磁電機，功率比212高20-30%。
214型潛艇裝備了西門子公司研制的第二代BZM-120質子膜燃料電池系統，由兩組燃料電池模塊組成，每組功率為120 kW。因為它比德國型號為212 (U-31)的第壹代PEM燃料電池更先進，所以它的連續航行時間是U-31的3倍。
214型裝備8個533mm魚雷發射管，可發射STN Atlas魚雷和反艦導彈，共16枚魚雷和反艦導彈。裝備的ISUS90作戰指揮控制系統可以利用高性能數據總線，將船上的聲納、攻擊潛望鏡等傳感器、魚雷和反艦導彈發射系統、導航系統與中央計算機連接起來，接收並分析所有輸入的數據信息，對各種數據信息進行處理後自動形成作戰指令。
該系統的基本傳感器是聲納系統，由探測目標距離和方位的主動聲納、中頻圓柱被動聲納、側陣中低頻被動聲納、DTA50數字低頻拖曳陣聲納和計算目標數據的被動測距聲納組成。
艇上的魚雷探測系統可以為潛艇提供近距離的導航數據。此外，還配備了帶有光學測距儀、熱成像傳感器和集成ESM或GPS設備的光電桅桿，以及帶有光學測距儀的攻擊潛望鏡。作為自衛手段，是魚雷對抗系統。
214型具有突出的減振降噪特性，艇上采用低噪聲機械設備，保證安靜運行。此外，西門子研發的永磁主推進電機性能穩定，在調速過程中不會產生瞬態開關噪聲，從而降低水聲信號的特征強度。
此外，機艙內的所有機械設備都安裝在與耐壓船體隔音的整體浮筏減振基座上，船上的管道和電纜也采取了相應的減振措施。外殼表面的開口采用擋板結構，盡可能降低海水流動的噪音。這些有效的措施使214型形成了壹個安靜的水下平臺。
此外，最佳的外形和艇外表面塗覆的特殊聲能吸收塗層材料也起到了極大的作用，大大降低了水下目標的強度，從而降低了被敵方發現的概率，增加了聲納的探測範圍。
在總體布局方面，特別關註了人機環境。前部配有30名船員的標準艙，每個船員都有自己的固定床。在船員生活區的後面是位於中間的指揮和作戰情報中心。聲納顯示屏、武器和潛艇控制系統的控制臺都設置在指揮和作戰情報中心。在中心和船員艙之間設置了壹個壓力艙壁。尾部不設乘員艙，進行無人操作，主要布置推進裝置和潛艇操作相關的系統和設備。
214潛艇長65米，寬6.3米，吃水6米。排水量水上1700噸，水下1980噸；潛水深度超過400米；水下速度最高。動力裝置，配備兩臺MTUl6V396柴油機，功率為6.24 MW，此外，配備1西門子電機；該武器有8個533mm首管魚雷發射管，可發射STN Atlas魚雷和反艦導彈，魚雷和反艦導彈總數為16枚。準備30人；自持50天。