La hauteur métacentrique est la distance entre le métacentre d’un corps flottant et son centre de gravité. C’est une mesure de la stabilité d’un corps flottant de telle sorte qu’un navire avec une grande hauteur métacentrique est plus stable qu’un navire avec un plus petit. Un navire qui a une grande hauteur métacentrique a également un roulis plus court, ce qui est moins souhaitable pour les navires à passagers. Un navire à passagers doit donc avoir une hauteur métacentrique suffisamment grande pour être stable, mais pas trop grande pour être inconfortable pour les passagers.
Un corps flottant tel qu’un navire se comporte comme un pendule lorsqu’il roule d’avant en arrière dans l’eau. Un navire a une fréquence naturelle qui détermine la vitesse à laquelle il roule dans l’eau. Cette fréquence dépend de la masse à l’extrémité du bras oscillant du pendule de sorte qu’une masse plus importante entraîne une vitesse de roulis plus lente. Le bras oscillant d’un navire est la ligne imaginaire entre le centre de gravité et le métacentre du navire, de sorte que la hauteur métacentrique est la longueur de ce bras oscillant.
Le métacentre du vaisseau est égal à sa résistance d’inertie divisée par son déplacement. La résistance d’inertie du navire est une mesure du degré auquel le navire résiste au renversement à sa ligne de flottaison. Son déplacement est le volume du navire qui se trouve sous la ligne de flottaison. Un navire large et peu profond a un métacentre haut, tout comme un navire étroit et profond. Les navires étroits et peu profonds ou larges et profonds ont un métacentre bas.
Un navire qui a une hauteur métacentrique élevée est difficile à renverser mais roule rapidement. Un navire de faible hauteur métacentrique se renverse facilement mais roule lentement. Le navire à passagers idéal doit trouver un équilibre entre ces deux extrêmes de comportement. L’ajout de lest dans la cale du navire abaisse le centre de gravité du navire et augmente donc sa hauteur. Cela signifie qu’un navire chargé de marchandises sera plus stable dans l’eau.
Lorsqu’un navire s’incline ou s’incline d’un côté, son centre de flottabilité se déplace sur le côté. Le métacentre est le point où une ligne verticale passant par le centre de flottabilité du navire gîté croise la ligne verticale passant par le centre de flottabilité du navire vertical. Il peut être traité comme un point stationnaire pour les navires peu inclinés et il doit être calculé pour les navires fortement inclinés.