Una vela è una superficie intesa a generare spinta quando su essa agisce il vento. Il principio di funzionamento è identico a quello di un’ala orientata verticalmente, che genera portanza tramite le forze aerodinamiche indotte dal vento che agiscono su di essa. La forza esercitata dal vento è detta spinta velica ed è sempre ortogonale al profilo della vela, quale che sia il suo angolo di incidenza con il vento. Ciò è dovuto ad un fenomeno fluidodinamico noto come principio di Bernoulli, e la spinta velica è la risultante della differenza di pressione del vento sul lato sopravento e sottovento della vela. Alla vela è conferita una forma concava, tale che sia minimo l’angolo iniziale di incidenza della vela col vento.
La forza di spinta velica può decomporsi in due forze con due diverse direzioni: una in direzione del moto della barca e una ortogonale a tale moto. La prima componente è detta forza propulsiva e rappresenta la forza utile che spinge avanti l’imbarcazione. La seconda, detta forza di scarroccio, provoca lo spostamento laterale (lo scarroccio, appunto) dell’imbarcazione e lo sbandamento dello scafo.
Nelle imbarcazioni a vela una chiglia o una deriva vengono usate per contrastare la componente laterale di questa spinta, al fine di sfruttarne solo la componente propulsiva atta a produrre il movimento in avanti della barca. In questo modo l’imbarcazione è in grado di raggiungere velocità pari anche a 2-3 volte quella del vento.