水电站上、下游水位的差值。上游水位减去下游水位称毛水头。毛水头减去水头损失，称净水头。水头损失是指上游水流由取水口(前池或调压井处)经高压管道至蜗壳进口断面这一过程中的局部水头损失和沿程损失之和。由于水电站上、下游水位是经常变化的，年内上、下游不同水位实际出现的各种组合将形成不同的水头值，其中数值最大者为最大水头，数值最小者为最小水头。平均水头可用不同的公式计算，最简单的方法是取最大水头和最小水头的算术平均值。

水电站上游引水进口断面和下游尾水出口断面之间的单位重量水体所具有的能量差值，常以米(m)计量。一般以两处断面的水位差值表示，称为水电站毛水头。

从毛水头中扣除引水系统各项水头损失后，即得水电站净水头。水电站水头和引用流量是构成水电站发电能力的两个主要动力因素，常用的特征水头如下。

即水电站上下游水位中可能同期出现的最大差值。它是水电站建筑物设计和水轮机结构强度设计时的一项重要数据。

即水电站上下游水位中可能同期出现的最小差值。它是水轮发电机在效率降低的情况下，保证水轮机安全稳定运行的最低水头。

一般以算术平均水头表示，有时也用电能加权平均水头表示。前者是水库径流调节后各时段的水头累计值除以总时段数。后者是将径流调节后各时段的水头，乘以相应时段的出力，累计后再除以计算期的总出力。水电站平均水头和电能加权平均水头，用于确定水轮发电机或水泵水轮机的各项参数，如直径和转速等。

中国现以水电站运行中能保证水轮发电机发足额定容量的最小水头为设计水头。欧美各国则称之为水电站额定水头，苏联称之为计算水头。当水电站运行水头小于设计水头时，机组出力达不到额定出力，因此它是选择水轮机尺寸的一个基本数据。设计水头应通过比较分析确定。欧美各国有时也把水轮机最高效率相应的水头称之为设计水头。

按发电水头分为高水头水电站、中水头水电站和低水头水电站。世界各国对此无统一规定。中国称水头70米以上的电站为高水头电站，水头70～30米的电站为中水头电站，水头30米以下的电站为低水头电站。

英文名称：（high head hydro-electric station）

水头大于200m的水电站。一般建设河流上游的高山地区，多数为引水式或混合式水电站。这种水电站往往本身无调节水库或只有调节能力很低的水库，因此一般不具有综合利用效益；因上下游水位相对稳定，水头变化幅度相对不大，它的出力和发电量基本取决于来水量。

将水能转换为电能的综合工程设施 。一般包括由挡水、泄水建筑物形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。

英文名称：（low head hydro-electric station）

通常是指水头在40m以下的水电站。有时将仅有水头2~4m的水电站称为极低水头水电站。低水头水电站多数建在坡降平缓的中下游河段，常常具有对外交通便利，施工条件良好，距离用电中心近，工程较易实施等有利条件，并且常有渠化河道，发展航运和引水灌溉之利。从发电运行特性来看，存在着水库调节径流能力低，多数属径流式电站，如上游无大型水库调节，其出力过程随天然流量的变化而变化，稳定性差。