Moc hydrauliczna jest w przybliżeniu proporcjonalna do przepływu i wysokości spadu. W zapisie technicznym można ją opisać wzorem gdzie oznacza sprawność układu, gęstość wody, przyspieszenie ziemskie, przepływ, a wysokość spadu. W praktycznych obliczeniach stosuje się spad netto, czyli spad pomniejszony o straty hydrauliczne w przewodach. Rzeczywista moc jest niższa od wartości teoretycznej między innymi wskutek tarcia oraz strat w turbinie i w generatorze.
W elektrowniach zaporowych woda płynie zwykle ze zbiornika przez przewód ciśnieniowy: rurociąg lub sztolnię doprowadzającą. W elektrowniach przepływowych zbiornik jest mały albo nie ma go wcale, więc produkcja zależy bezpośrednio od bieżącego przepływu rzeki. Instalacje szczytowo-pompowe są jedną z form magazynowania energii: przy nadwyżkach energii woda jest pompowana do zbiornika górnego, a przy wysokim zapotrzebowaniu spływa przez turbiny.
Dobór turbiny zależy od wysokości spadu, przepływu, sprawności i kosztu. Najczęściej stosowane typy różnią się przede wszystkim kształtem wirnika, kierunkiem przepływu wody i sposobem przekazywania energii.