水轮机阀门又称主阀，常用的有蝴蝶阀和球阀，并有竖轴和卧轴2种型式。20世纪末，中国已安装的蝴蝶阀最大直径为5.3 米，最高承受水头150米；球阀最大直径为1.6 米，最高承受水头720米。

由环形壳、饼形或平板阀体、旁通阀、空气阀及锁定等零部件组成。安装时，先在混凝土支墩上或在安装场地将阀壳和阀体装配成整体，吊装就位后，根据水电站压力钢管中心调整其高程、坐标、中心、水平、垂直，然后焊接凑合节和伸缩节，浇筑基础混凝上，最后组装液压或电动操作机构、旁通阀、空气阀、排水阀以及油压装置和操作管路等。全部安装完毕后，需作无水及有水状态下的运转试验和整定，要求自控程序动作正确，关闭时漏水量不超过允许值。

由阀壳、阀体、旁通阀、空气阀、锁定等组成。此外，还有液压控制系统、油压装置和控制管路。阀体呈球状，中间开有与管道直径相同的圆筒形孔。开启时，其圆筒形孔与输水管道吻合，水流可无阻碍通过；当阀体旋转90°后，筒形孔与管道完全隔开，截断水流，并使嵌装在阀体球面的圆形止漏盖，靠水压差自动伸出与阀壳金属止漏环组成严密的止水结构。球阀的安装工艺和步骤与蝴蝶阀相似。