垂直方向的航向改变，X尾翼的四个舵面都会参与，而传统十字尾翼在垂直或水平控制时各只有两个舵面参与，所以X尾翼的等效舵面积较高，换言之能在面积比较小的情况下获得与十字尾翼相同的舵面积，所以长度可以不超过潜艇轮廓的横断面，故适合在浅海执行任务，无论在航行、坐底或靠泊时都比较不容易让尾翼与其他物体碰撞而造成损伤。不过X型尾翼每个动作都同时牵涉到水平与垂直方向的控制 ，动作稍有不甚就会让潜艇失控，因而需通过计算机来计算翼面动作，此外也得采用更复杂、体积更大的制动机械，会让容纳这些装备的艇尾必须更为粗大，降低舰体的流线程度。一反过去德国潜艇的惯例，212A型的水平控制翼从舰首移至帆罩上。

212A型是全世界第一种采用燃料电池-柴电动力系统的潜艇。212A型首舰U-31号的燃料电池为西门子的第一代实用化PEM燃料电池，由9组PEM燃料电池单元、两个14吨的液态氧储存槽以及氢储存容器组成，每组PEM单元可输出34kW，九组PEM加起来的总功率达306kW，使U-31能以5节以下的低速在水下连续潜航二至三周。金属氢化物氢气储存槽能在10小时内完成80%的装填，25小时内完成100%的装填。液态氧由低磁性钢材制造的储存槽来容纳，安装于燃料电池之上、氢气储存槽之下，采用弹性基座装设以抵销震动的影响，液态氧储存槽周围设置泡棉以形成中性浮力，操作期间不会改变重量。

氮气则以高压气体的方式贮存于瓶中。液态氧储存槽不仅用来供应燃料电池，也用来提供潜艇在持续数星期的潜航所需的氧气。 至于后续三艘212A（U-32~34）以及外销用的214型潜艇则换装更先进的第二代PME燃料电池系统，由两个功率各120kW的燃料电池模块构成，不仅结构较为简化，水下续航能力也提升了三倍左右；每个第二代PEM电池模块重约900kg，体积为4400px X 1325px X 1250px，输出电流560安培，电压215伏，工作温度为80℃，全负载工作时的能量转换率为58%。

212氢储存槽布置为了减少占用压力壳内的可用空间，将氢气与氧气储存设施设置于耐压壳体之外。 212A的前半段舰体为单壳结构，帆罩部位以后则为了容纳氢储存容器而成为双壳；后段耐压壳体直径由前段的6.3m缩小到5.8m，腾出的外部空间 用来容纳38个贮氢合金储存单元，以环绕方式布置在后段耐压壳体外部两侧，每个单元长5.2m、直径1250px、重4.2吨，各自能储存84kg的氢。 而212型的两个液态氧储存槽则设置在舰体上部耐压壳体外部与外部船壳之间的空间中。此种设计不会占用压力壳体内的空间，使舰内可用空间 增加，有利于舰体设计的紧致性；相关的的隐忧也十分显著，首先置于耐压壳外的氢与氧容器少了一层保护，面对外来爆震力量冲击时比较脆弱，对于抵抗战损较为不利。

除了AIP之外，212A型潜艇仍设一般的柴油电力推进机组，主机为一具用于水面高速航行或为燃料电池充电的MTU 16 V-396柴油机，可输出4200匹马力，水下航行的动力来源则为一具新型西门子永磁电动机 （Permanent Magnets Motor，PMM），输出功率达2420轴马力 。212A型的铅酸蓄电池安装于舰体前段的甲板，用于提供潜航所需的动力；这些铅酸电池由Piller公司的发电机负责充电，充电速度极快；发电机安装在双层弹性悬吊基座上，以减低运作时产生的噪音与震动。

水下侦测部分，本级舰配备STN Atlas Elektronik DBQS-40主/被动声纳系统，整合有舰首环形中频被动阵列声纳（CHA）、FAS-3侧面中/低频被动阵列声纳、TAS-3低频拖曳阵列声纳 （其声纳听音阵列长度达40m，由又下方的尾舵顶端施放，最大侦测距离在100km以上）、被动测距声纳 （PRS）、主要用于回避水雷的STN Atlas Elektronik MOA-3070高频主动声纳（MAS）、环形声纳讯号接收警告器（CIA）等，功能完备而且涵盖面佳；至于意大利的212A型潜艇则配备STN Atlas Elektronik的CSU-90整合水下声纳系统（Integrated Sensor Underwater System），是DBQS-40的输出型号。

水面侦测部分，212A型帆罩内的伸缩桅杆群包括一具Kelvin Hughes Type-1007平面搜索雷达、一具蔡斯（Zeiss）的新型SERO-14光电侦搜潜望镜、一具蔡斯SERO-15光电攻击潜望镜，以及一具由欧洲航天防卫集团系统与电子部门（EADS Systems & Defence Electronics）与特拉斯防卫公司（Thales Defence Ltd）研发的FL-1800U电子战系统（水面舰使用的FL-1800 S-II的潜艇版本）。SERO-14光电搜索潜望镜整合有红外线热影像仪、光学测距瞄准仪、GPS全球定位系统等，而SERO-15则整合有光学瞄准仪与激光测距仪；此外，舰上的导航定位装备还包括卫星导航定位系统、无线电综合导航系统、水下计程仪以及测深测冰仪等等。

作战系统方面，本级舰的战斗系统发展自拥有高性能资料总线、分散式架构的挪威康斯堡航天防卫公司（Konsberg Defence & Aerospace，KDA）的MSI-90U基本武器指挥控制系统（Basic Command & Weapons Control System，Basic CWCS），此系统采用全分散架构，与各作战装备高度整合， 利用高性能资料总线将舰上的武器系统、声纳以及导航等连结在一起运作；而意大利的212A型则配备名为整合感测水下系统（Integrated Sensor Underwater System，ISUS）的ISUS-90-20战斗系统，亦为MSI-90U的输出版本。 WuQI.TTCx.nEt编辑

212A型舰首下方有六具533mm鱼雷管，除了鱼雷管内预先装填的6件武器之外，舰上还储存有12件备射武器，并能快速进行再装填。这些鱼雷管配备具低音设计的水压弹射系统，不仅能使用鱼雷，也可以发射水雷与导弹。212A型使用德国STN Atlas Elektronik的新型DM2A4海鳕（Sea Hake）四型重型线导鱼雷，此外也能在艇身外加装Abeking & Rasmussen的外挂式水雷布放箱。为了反制来袭的鱼雷，212A型配备STN Atlas Elektronik与Allied Signal ELAC合作研发的TAU-2000鱼雷对抗系统，由舰上的战斗系统自动控制。TAU-2000包括四具投射系统，每具最多能安装10个发射管，使用的弹药包括反鱼雷诱饵、噪音干扰器等等，能发射多个诱饵来反制使用反覆攻击模式（re-attack mode）的鱼雷。

除了212A型之外，HDW在90年代后期还以212A型的技术以及209型的弹性理念，在1997年推出214型潜艇，取代209型成为德国潜艇工业在国际市场上的新主力。214型拥有与212A型类似的流线舰体、同样先进精良的装备，排水量进一步增加，并使用续航力更大的燃料电池系统。虽然一度濒临取消的险境，但集新世代传统动力潜艇最先进科技于一身的212A型终究化险为夷，成为德国优良潜艇血统的传承者。然而，作为燃料电池AIP的先驱者，212A/214潜艇也需承担前述的若干隐忧与风险，实用性仍待时间的检验。