球鼻弓是位于吃水線以下的船首（或前部）的突出球狀物。 燈泡改變了水在船體周圍流動的方式，減少了阻力，從而提高了速度、航程、燃油效率和穩定性。 帶有球鼻艏的大型船舶的燃油效率通常比沒有它們的類似船舶高 12% 到 15%。 球鼻艏還增加了船首部分的浮力，從而在較小程度上減小了船的縱搖。

具有與質量和速度的平方成正比的高動能的船只，受益于為它們的運行速度而設計的球鼻艏； 這包括質量大（例如超級油輪）或服務速度快（例如客船和貨船）的船只。 質量較輕（小于 4,000 載重噸）和以較慢速度（小于 12 節）運行的船舶由于在這些情況下會出現渦流，球鼻艏的好處會減少； 示例包括拖船、動力艇、帆船和小型游艇。

球形船首被發現在滿足以下條件的船只上使用時最有效：

• 水線長度超過 15 米（49 英尺）左右。
• 燈泡設計針對船舶的運行速度進行了優化。

球鼻艏的影響可以用波浪相消干涉的概念來解釋：

傳統形狀的船首會產生船首波浪。 一個燈泡單獨迫使水向上流動并流過它形成一個槽。 因此，如果在常規船首的適當位置添加一個燈泡，則燈泡波谷與船首波峰重合，兩者相互抵消，從而減少船舶的尾流。 在引發另一波浪流從船上消耗能量的同時，抵消船頭的第二波浪流會改變沿船體的壓力分布，從而降低波浪阻力。 壓力分布對表面的影響稱為形狀效應。

傳統船體形狀的尖頭船首會像球鼻船首一樣產生波浪和低阻力，但來自側面的波浪會對其造成更大的沖擊。 鈍的球鼻艏還在前方的大片區域產生更高的壓力，使船首波更早開始。

在船體上增加一個燈泡會增加其整體浸濕面積。 隨著潤濕面積的增加，阻力也會增加。 在更大的速度和更大的船只中，船頭波是阻礙船只在水中向前運動的xxx力量。 對于小型或長時間以低速行駛的船只，阻力的增加不會被阻尼船首波產生的好處所抵消。

由于反波效應僅在船舶的較高速度范圍內才顯著，因此當船舶在這些范圍之外航行時，特別是在較低的速度下，球鼻艏并不節能。

球形船首可以根據船首波和燈泡的反波之間的設計相互作用進行不同配置。 設計參數包括 a) 向上彎曲與直線向前，b) 燈泡相對于吃水線的位置，以及 c) 燈泡體積。 球形船首還減少了船舶的俯仰運動，當它們被壓載時，通過增加遠離船舶縱向重心的距離的質量。