水轮机是一种把水流能量转换成旋转机械能的动力机械。在水力发电中行使水电站的水头和流量作功，即水轮机通过主轴带动发电机将旋转机械能转换成电能。水轮机的基本工作参数为水头H、流量Q、出力P、服从η、转速n 。

按水流对转轮作用体例的不同，水轮机可分为反击式水轮机和冲击式水轮机两大类，每类又分为若干，各种水轮机及其应用水头范围

1. 反击式水轮机 反击式水轮机转动区内的水流在通过转轮叶片通道时，始终是延续充满整个转轮的有压流动，并在转轮空间曲面形叶片的束缚下延续赓续地改变流速的大小和方向，从而对转轮叶片产生一个反作用力驱动转轮旋转。当水流通过水轮机后，其动能和势能大部分被转换成转轮的旋转机械能。

2. 冲击式水轮机

冲击式水轮机的转轴始终处于大气中，来自压力钢管的高压水流在进入水轮机之前已变化成高速自由射流，该射流冲击转轮的部分轮叶，并在轮叶的束缚下发生流速大小和方向的改变，从而将其动能大部分传递给轮叶，驱动转轮旋转。在射流冲击轮叶的整个过程中，射流内的压力基本不变，近似为大气压。冲击式水轮机按射流冲击转轮的体例不同可分为水斗式、斜击式和双击式三种。