航母體積龐大,結構非常復雜。為了盡可能多地攜帶艦載機以及武器、燃油等物資,需要盡量控制自身重量,因此建造航母所需材料的性能要求非常高。尼米茲級航母的艦體結構材料主要是鋼材、鋁合金,未來航母上還會大量使用復合材料。尼米茲級航母內部的支撐主要來自雙層龍骨、機庫甲板和飛行甲板,這三層水平結構均縱向貫通船體。與水線以上部分的艦體相比,尼米茲級航母水線以下的艦體外形相對圓滑而且較窄,這有利于減小阻力,提高航速。水線以上艦體外傾非常劇烈,外傾的舷臺結構使飛行甲板獲得了巨大的面積,這對甲板上的飛行作業(yè)非常有利。