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バラストとは、船体の重心を低くして安定性を高めるために船体の低い位置に積まれる重りのことです（より専門的に言えば、船体の傾斜モーメントに抵抗する復原モーメントを生み出すためです）。バラストが不十分な船は、強風時に過度に傾いたり、横転したりする傾向があります。傾斜が大きすぎると、船内に水が浸入したり、転覆したりする可能性があります。帆船が貨物を積まずに航海する必要がある場合は、船体を直立させるために、価値の低い、あるいは価値のないバラストが積まれます。そして、貨物が積まれると、このバラストの一部または全部が廃棄されます。
タンカー、ばら積み貨物船、コンテナ船などの貨物船が、貨物を積み込むために空荷または部分的に空荷で航行する場合、「バラスト航行」を行う必要があります。これにより、船体の姿勢が安定し、プロペラと舵が水没した状態が維持されます。通常、「バラスト航行」とは、バラストタンクに海水を注入することを意味します。 バラスト水を排出する際には、水生生物が新たな環境に放出されると深刻な問題を引き起こす可能性があるため、重大な問題が発生する可能性があります。
バラストには様々な形態がある。
小型デイセーラーで使用される最もシンプルなバラストは、いわゆる「ライブバラスト」、つまり乗組員の体重です。船体の風上側に座ることで、傾斜モーメントによって乗組員の体重が持ち上げられる仕組みになっています。
より高度なレーシングボートでは、トラピーズと呼ばれるワイヤーハーネスが使用され、乗組員が船体の側面から完全にぶら下がっても落下しないようにします。これにより、乗組員の体重による大きなてこの原理が働き、より大きな復原モーメントが得られますが、風が突然止まった場合、急激な傾斜モーメントの喪失により乗組員が水中に投げ出される危険性があります。
大型の現代船舶では、キールはコンクリート、鉄、鉛などの高密度材料で作られているか、または高密度材料で満たされています。重量をできるだけ低い位置（多くの場合、キールの底部にある大きな球状の部分）に配置することで、与えられた質量から最大の復原モーメントを引き出すことができます。船体内部に搭載される伝統的なバラストは、石や砂でした。
高密度バラストの使用にはデメリットもあります。まず、船体の質量が増加することです。船体が重くなると水面下に沈み、移動時の抵抗が大きくなり、一般的に操舵性が低下します。また、船体が重くなるとトレーラーに載せたり、自動車で牽引したりするのも難しくなります。次に、バラストはできるだけ低い位置に設置する必要があるため、センターボードや格納式キールに配置されることが多く、巨大な水中翼を持ち上げるには頑丈な機構が必要になります。最も簡単な解決策は固定式バラストキールを使用することですが、そうすると非常に浅い水域での航行がほぼ不可能になり、水から引き上げた際の操縦も難しくなります。
ほとんどのクラスレース規則では禁止されているものの、最先端のボートの中には、長くて薄いキールにバラストバルブを取り付け、左右に傾けることでカンティングキールを実現しているものがある。これにより、バラストを風上側に配置できるため、傾斜角を小さくしても復原モーメントが大幅に増加する。ただし、キールを傾けると揚力が大幅に減少するため、カンティングキールは通常、キールが傾いたときに展開され、キールが垂直に戻ったときに（抵抗を減らすために）格納される格納式センターボードまたはダガーボードと組み合わせて使用される。一部のカンティングキールは、左右どちらかに完全に展開したときに迎角が約5°になるように設計されており、ブレードの水中翼効果によってボートが持ち上げられ、濡れた表面積が減少してボートの速度が向上する。
小型ボートによく使われるバラストで、高密度バラストの多くの問題を回避できるのが水バラストです。船体に水を入れること（結局のところ、船体の外側の水とほぼ同じ密度です。淡水と海水の違いです）が安定性を高めるというのは直感に反するように思えるかもしれませんが、水は船底から空気を押し出す役割を果たします。垂直重心より下に水バラストを追加することで安定性が向上します。水バラストは、安定性に影響を与えるために喫水線より上に持ち上げる必要はありません。空気よりも体積密度が高い物質は、重心に影響を与えるからです。復原モーメントを決定するのは、重心と浮心の関係です。
水バラストの利点は、タンクを空にして喫水や船の重量を減らすことができる点です（例えば、陸上輸送時など）。また、進水後や荷降ろし後には、再び水を補充できます（小型ボートの場合は、バルブを開けて水を流し込むだけで済みます）。さらに、ポンプを使って風下側のバラストタンクを空にし、風上側のタンクに水を満たすことも可能です。また、バラストの量を調整することで、船の傾斜角を最適な状態に保つことができます。
水バラストの欠点は、水の密度が低いため、必要なタンクが他のバラスト方式よりも多くのスペースを必要とすることです。一部のメーカーは、船体の両側に取り付けられる柔軟なバラストバッグと、船の水中での速度を動力源とするポンプを提供しています。航行中は、ポンプを使用して風上側に水を満たし、風下側は排水することができます。このシステムはあまり魅力的ではありませんが、船体に改造を加えることなく、復原力を大幅に向上させることができます。
水バラストを備えたボートでよく使われる方法の一つに、左舷側と右舷側のタンクをバルブ付きパイプで繋ぐというものがあります。タッキングの準備をする際は、バルブを開けて、より高い位置にある風上側のタンクの水を風下側に流し、シートを緩めてボートが傾きすぎないようにします。できるだけ多くの水を風下側に移したら、ボートを旋回させてシートを締め、満水になった風上側のタンクを持ち上げます。その後、簡単な手動ポンプを使って、風下側に残った水を風上側のタンクに移すことができます。
空の貨物船では、プロペラの浸水深を増やし、操舵性を向上させ、船体の傾きと喫水を調整するために、バラストタンクに水が補充される。
船舶によるバラスト水の排出は、海洋環境に悪影響を与える可能性があります。船舶によるバラスト水および堆積物の排出は、 2017年9月の発効以来、バラスト水管理条約に基づき世界的に規制されています。また、米国のように、条約とは別に各国独自の規制によっても管理されています。
クルーズ船、大型タンカー、ばら積み貨物船は大量のバラスト水を使用します。バラスト水は、船舶が廃水を排出したり貨物を積み下ろしたりした後、ある地域の沿岸水域で取り込まれ、次の寄港地でさらに貨物が積み込まれる際に排出されます。バラスト水の排出には通常、植物、動物、ウイルス、細菌など、さまざまな生物学的物質が含まれています。これらの物質には、外来種、迷惑種、外来種が含まれることが多く、水生生態系に広範囲にわたる生態学的および経済的損害を与えるだけでなく、死に至るなど深刻な人的健康問題を引き起こす可能性があります。バラスト水の排出は、同様に環境に有害ですが、船舶の重機から汚染物質が海に漏れ出すビルジ汚染とは異なります。
この記事は、パブリックドメインの議会調査局の報告書からのテキストを組み込んでいます。コープランド、クラウディア。「クルーズ船の汚染：背景、法律と規制、および主要な問題」（注文コードRL32450）。議会調査局（2008年2月6日更新）。