蝶泳手臂動作的外形好像蝴蝶飛舞，所以被稱為「蝶泳」。游蝶泳時，軀幹和下肢的動作好似海豚在水中逐浪，因此又被稱為「海豚泳」。可以說，蝶泳是各種游泳泳姿中最美的一種，它的美表現在蝶泳運動員需要將力量與柔美完美地結合起來，軀幹協調腿的波浪動作，快速穿越在浪花之中。
蝶泳在4種競技游泳是最年輕的一種泳姿，它是從蛙泳技術中派生出來的。開始的蝶泳實際上是手臂做蝶泳划水，而腿仍是蹬蛙泳腿的蝶式蛙泳直到1952年，蝶式蛙泳與傳統蛙泳分開，成為兩種獨立的比賽項目，蝶式蛙泳改叫蝶泳。現在的蝶泳採用身體較平，波浪技術較小和不間斷的打水技術。
游蝶泳時，運動員身體各部分由於波浪動作形成上下起伏，沒有固定的身體位置。兩臂和兩腿的動作在同一水平面內同時進行。腰部是游蝶泳時全身動作的樞紐，它在蝶泳游進過程中起著承前(上肢動作)啟後(下肢動作)的作用。
游蝶泳時身體的上下起伏是受臂腿動作影響的，如向下打腿就會使臀部上升;空中移臂時身體失去平衡，就會使腿部下沉。身體的波浪動作有利於保持較高的身體位置和較好的流線形，也有利於腿、臂、呼吸的協調配合。小波浪技術較為科學，能夠提高動作效率，而大波浪會使身體上下起伏太大，破壞身體前進的均勻性，並消耗過多的體力。
蝶泳腿和自由式腿有相似之處，但蝶泳腿對蝶泳完整配合所起的作用大於自由式腿。此外，蝶泳腿是從軀幹發力，經過力的傳遞進行的鞭狀打水，打水時屈膝的程度大於爬泳腿。蝶泳腿由向下打腿和向上打腿兩部分組成，其中向下打腿是產生主要推進力的階段，應用較快的速度完成。
向下打腿時，用大腿帶動小腿，屈膝，踝關節伸直，用腳背對準水向下快速打水。腳的運動方向是向下和向後的，在小腿和腳向下打水還沒有結束時，大腿應該已經開始向上打水，這樣才能保證腳的鞭狀打水動作。當小腿和腳繼續向下打水到膝關節完全伸直，腳處於最低點時，小腿和腳在大腿的帶動下開始向上打水，此時由於大腿已經在向上打水，臀部上升到水面，軀幹與大腿形成約160°。隨著小腿和腳繼續向上移動，臀部開始下沉，大腿也隨著下壓，使膝關節彎曲，這個彎曲的角度隨著大腿繼續下移和腳繼續上移而逐漸增大，直到臀部下降到最低點，而腳上移到最高點，即將露出水面時，開始快速向下打水，此時膝關節彎曲的程度最大，成110°～130°
蝶泳腿的鞭狀動作，是由腰部發力，經過髖、膝、踝關節的動量傳遞，並且與軀幹動作協調配合完成的，由於腰的質量大，大腿、小腿和腳的質量依次減輕，根據物理學的動量定理，腳就能獲得最大的動作速度，再加上腿部的協同用力，腳的速度就會最大，而在游泳運動中，遠端環節(即手和腳)的運動所起的作用遠大於近端環節(如上臀和大腿)，這是因為游泳的划水和打腿動作多是類似於圓周運動的動作，如仰泳划水類似於以肩為圓心，以手臂為半徑的圓周運動，而上下打腿類似於以髖關節為圓心，以腿長為半徑的圓弧運動。在這樣的運動中，手和腳運動的運動速度最快。因此使手和腳獲得最大的動作速度是提高推進力的關鍵。這也是4種姿勢游泳的打水技術都要求鞭狀打水，使腳獲得最大動作速度的原因。