曹沖稱象運用的是“等效替代”的物理原理 ，将難以直接稱重的大象，用等重的石頭替代，在一定條件下是能夠稱準的。

1.原理

阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開液體所受的重力。當大象站在船上時，船會下沉到一定程度，此時船排開的水的重量就等于大象的重量。把大象換成石頭，讓船下沉到相同的刻度，說明石頭排開的水的重量與大象排開的水的重量相同，也就意味着石頭的重量等于大象的重量。

等效替代思想：在保證效果相同的前提下，将一個難以測量的物理量（大象的重量）用其他易于測量的物理量（石頭的重量）來替代。隻要能準确保證替代前後的等效性，就能通過測量替代物來得到原物理量的值。

2.準确性分析

理論：如果操作過程嚴格遵循等效替代的原則，曹沖稱象的方法是能夠準确稱出大象體重的。

實際操作：存在一些因素可能影響稱重的準确性。

①标記精度：由于水面蕩漾、象在船上活動等因素，在船舷上标記吃水線時，很難做到絕對精确。如果标記存在誤差，那麼用石頭替代大象時，船的實際吃水深度與标記稍有不同，就會導緻石頭重量與大象重量有偏差。

②石頭搬運與稱重：在搬運石頭過程中，可能無法剛好使船下沉到與大象在船上時完全相同的位置。而且，古代的稱重工具本身也存在一定的精度限制，多次稱量石頭重量累加時，這些微小誤差可能會累積，最終影響結果的準确性。