水槽（すいそう）は、発電所の出力変動による水の流量変化を吸収する設備である。 発電所より急斜面を登った上部にあり、上部水槽（じょうぶすいそう）ともいう。 水路を流れてきた水は水槽で一時的に蓄えられる。下記の調圧水槽と区別するために普通水槽と言うことがある。
水槽まで至る水路が圧力水路であった場合には、発電所の急激な出力変動によって発生した水撃作用を吸収するため、より深さに余裕をもたせた水槽が用いられる。 これをサージタンク、もしくは調圧水槽（ちょうあつすいそう）という。 発電所の上部にポットのような寸胴の塔があったとすれば、それはサージタンクである。
なお、ダム式水力発電の場合は、水路が短いので水槽やサージタンクは必要がない。
水圧管路（すいあつかんろ）は、水槽から発電所までの水の通り道となる管路である。 水槽にためられた水は、これより発電所まで至る急斜面を水圧鉄管によって導かれる。 大変高い水圧が加わるため、鋼鉄など頑健な素材を用い、堅牢な構造とする。
発電所の急激な出力変動によって、水圧鉄管は大きな圧力変動を受ける。 それを吸収し緩和する設備として、サージタンクや制圧機がある。 水撃作用の大きさによって、水圧鉄管が破裂、もしくはつぶれてしまわないように、十分な注意を払って設計・施工される。
水圧鉄管の本数は発電所にある水車発電機の台数に等しい場合もあるが、発電所で水圧鉄管を分岐させ、各水車発電機に接続する場合もあるので一概には言えない。
水圧管路は地上に設置される例が多いが、トンネルなどにより地下に埋設されることもある。
発電所水力発電所建屋外観
岩津発電所（中部電力）発電所内部のようす
横軸形水車発電機が見える
ここで言う狭義の発電所は、水車発電機、調速機、補機、制御装置、保護装置、変電設備などによって構成された建築物（建屋）を指す。 現在、水力発電所の多くは無人であり、遠方の制御所より遠隔操作されている。
水力発電所は建屋の内部に水車発電機やその補機類、制御装置などを収めた屋内式（おくないしき）が一般的である。 水車発電機の分解・組み立て作業用として建屋天井にクレーンが設けられる。
一部では水車発電機を屋外に設置した屋外式（おくがいしき）や、天井を着脱可能なふた（天蓋）とした簡易な建物の内部に収めた半屋外式（はんおくがいしき）がある。 いずれも屋外に門形クレーンが設置される。 なお、屋内式であっても変電設備は屋外や屋上に設けられることが多い。
以上の発電所は地上に建設された地上式発電所であるが、これらを地下空間に収めた地下式発電所もある。 地下式発電所は堅固な地盤を必要とすることから、建設にあたっては建設予定地の入念な地質調査が必要である。 必然的に建設費が高額なものとなるが、落差を有効利用するための機器配置に制約が少ないことや、発電所の規模が大きなものとなっても豊かな自然景観を損ねることがないなど利点は大きい。
水力発電所の規模は水車発電機の台数のほか、設置方法によっても左右される。 軸を水平に寝かせた横軸形（よこじくがた）水車発電機は接地面積を広く占有するものの、建屋を一階平屋建てとすることができる。 主に小容量のものに適用されている。 また、軸を垂直に立てた立軸形（たてじくがた）水車発電機は構造が複雑で建屋の階層も多くなるが、接地面積が少なくて済むことと落差を有効利用できるという利点がある。主に大容量のものに適用されている。
立軸形は水車発電機を支持する基礎の設計によって多床式と単床式とに分類される。 前者は発電機がある発電機室と、その一階層下に水車室を設けるもの。 二階建て構造をとることが多く、その場合は特に二床式と呼ばれる。 後者は発電機室の床を省略し、発電機部分を水車室に立てたバレルと呼ばれる円筒状の基礎によって支持するもので、バレル式とも呼ばれる。 大容量機では大荷重を支持するためバレル式が主に用いられる。 なお、バレル式でありながらも発電機室と水車室とで階層を分けた、複合的なものも存在する。
放水路（ほうすいろ）は、発電した水を放水口に導く水路で、導水路と同様の役割と区分がある。放水路にも水槽を設けることがある。水を河川に排出する設備が放水口（ほうすいこう）である。
なお、取水する河川と放流する河川とは、必ずしも一致するわけではない。
ダム式水力発電の例:
A: ダム湖
B: 発電所
C: 水車
D: 発電機
E: 取水口
F: 水圧管路
G: 変圧器
H: 河川
水路式
発電所から見て上流に位置する河川・湖沼などより取水し、水路によって発電所まで導き、落差を得るもの。多くは流れ込み式で、落差の変動はほとんどない。
ダム式
河川内にダムを設けて貯水し、そこで生ずる落差を利用して発電するもの。発電所はダム付近に建設される。ダムの水位変化によって、落差変動が大きくなる。
ダム水路式
ダムと水路により落差をつくるもの。
運用上の分類
流れ込み式
河川の流量をそのまま利用するもの。発電所の出力は河川流量に比例し、任意での出力調整は難しい。総電力需要のうちベース部分をまかなう。比較的小規模なものが多い。
調整池式
日間・週間の負荷変動に対応するため、軽負荷時に出力を落として貯水し、重負荷時の発電運転に備えるもの。総電力需要のうちピーク部分をまかなう。
貯水池式
豊水期に貯水し、渇水期でも安定した発電ができるだけの水量を確保するもの。調整池式が日間・週間の負荷変動であるのに対し、季節間の調整を行う。総電力需要のうちピーク部分をまかなう。比較的大規模なダムを伴う。
逆調整池式
調整池式・貯水池式の下流の流量変動を平滑化するために設ける逆調整池の落差を利用し、一定の出力で運転するもの。
揚水発電
上下二つの調整池を持つもので、軽負荷時に下部調整池から上部調整池へ水をくみ上げておき、重負荷時に発電するものである。総電力需要のうちピーク部分をまかなう。揚水発電には貯水池式水力発電をさらなる重負荷へ対応させるために揚水発電機を設置した混合揚水式と、上池を山の頂上近くなどに置いた自然流入量がほとんど無い純揚水発電がある。揚水発電に対して、流れ込み式・調整池式・貯水池式・逆調整池式は一般水力発電あるいは自流式水力発電という。揚水発電のエネルギーの源は、揚水をするための電力を供給した原子力や大規模火力のものであり、一般水力発電の源は雨や雪を降らせる元になる海水を蒸発させた太陽の力だという違いがある。つまり一般水力発電は再生可能エネルギーであるが、揚水発電は一種の二次電池（蓄電池）である。
出力規模による分類
大水力: 出力 100MW（10万kW）以上
中水力: 出力 10〜100MW（1〜10万kW）
小水力: 出力 1〜10MW（1000kW〜1万kW）
ミニ水力: 出力 100kW〜1MW（100kW〜1000kW）
マイクロ水力: 100kW 以下
