Ciało pingwina jest perfekcyjne przygotowane do nurkowania i pływania. Jego tułów jest bardzo sztywny, podobnie jak porastające go pióra. Szyja jest krótka. Dzięki tym cechom pingwin może zachować w wodzie odpowiednią pozycję. Pingwiny napędzają szybkość za pomocą swych zredukowanych do roli płetw skrzydeł, tylnimi łapami, cały czas trzymanymi w złączeniu, sterują. Pod wodą pingwin cesarski wygląda, jakgdyby frunął - macha szybko skrzydłami pływając z prędkością 5-10 km/h, a potrafią ją na krótszych dystansach rozwinąć nawet do 30 km/h. Pingwiny najczęściej nurkują na kilka minut, choć potrafią to robić przez bardzo długi czas - rekord wynosi 18 minut. Pingwiny cesarskie nurkują niebywale głęboko, żaden inny ptak nie może się z nimi równać - obserwowano pingwina, który zanurzył się na głębokość 382 metrów, a po wynurzeniu i dwuminutowym odpoczynku zanurkował ponownie, tym razem dochodząc do 370 metrów pod powierzchnią wody. Nie wiadomo dokładnie jakim sposobem pingwiny wytrzymują wielkie ciśnienie, jakie panuje na tych głębokościach, ani jak odszukują w tak mrocznej toni swoją zdobycz. Niektórzy naukowcy twierdzą, że dzięki echolokacji, nie jest to jednak teza potwierdzona badaniami.