一、軸流式水輪機
軸流式水輪機與混流式水輪機在結構上，主要區別是轉輪型式不同。軸流式的轉輪是由輪葉、輪轂（gu三聲）和洩水錐三部分組成，形狀比較簡單，輪葉數也比較少，一般多為四葉，也有兩葉、三葉或六葉的。水流從輪葉間流過時，便推動轉輪旋轉。這種水輪機由於水流進入轉輪和流出轉輪都是軸向流動，所以稱為軸流式。
軸流式水輪機的轉輪結構有三種不同類型：轉槳式、半轉槳式和定槳式。轉槳式的輪葉在結構上能繞輪葉軸線旋轉，在運轉中當水頭、出力變化時，可以根據水流的變化情況，隨時旋轉輪葉，使輪葉始終保持一個最符合水流運動情況的傾斜位置，以減小水流能量損失，提高水輪機效率。但是這種轉輪的結構比較複雜，小型水電站多不採用。
半轉槳式亦稱調槳式，可以在停機以後拆下輪葉，轉動一個角度再行安裝。半轉槳式轉輪性能比定槳式好，結構也不很複雜。定槳式的輪葉是固定在輪轂上，在結構上不能改變，與一般螺旋槳相似，所以也稱旋槳式。這種轉輪結構最簡單，小型水電站中用得最多，但由於輪葉固定，無法適應水頭和出力的改變而引起的水流變化，因此運轉中平均效率較低。為了彌補這個缺點，一般旋槳式水輪機常設計成幾種不同安裝角的轉輪，可以讓用戶根據電站的水力條件擇優使用。
上述輪葉安裝角或轉角是指一個相對角度，角度的值不同，水輪機效率等性能也不同。我們把在一定水頭下水輪機效率最高（水流能量損失最小）時的輪葉安裝角取為零，並以此安裝位置為基準，來確定的安裝角度的「+」和「-」。當向「+」增加時，輪葉間開度增加，流量和出力加大，向「-」增加時，開度減小，流量和出力降低。每一種型號的水輪機設計和製造的單位，都應在圖紙上註明安裝角的具體數值及其相應的性能，供使用者選擇。
二、貫流式水輪機
貫流式水輪機是一種效率較高、性能較好的水輪機。它的基本組成部分有輻射狀的導葉、轉輪、支架和尾水管等部分。貫流式水輪機的轉輪與軸流式相同，因此實際上它也是一種軸流式水輪機。水流從流進導葉到流出轉輪都比較平直，所以稱為貫流式。這種水輪機流道通暢，過水能力大，水力損失較小，不像在軸流式中，水流從水輪機室進入導葉再從導葉進入轉輪，都需要改變流向，會引起較大的水力損失，因此貫流式水輪機的效率較高。
同時，它沒有形狀複雜的蝸殼，結構比較簡單，機組間距比較小。貫流式水輪機分兩大類，一類是全貫流式，另一類是半貫流式。全貫流式，是將發電機的轉子安裝在水輪機轉輪的外圍，水流直貫轉輪。由於發電機部分的密封絕緣十分困難，因此很少使用。半貫流式，它的水輪機和發電機仍分成獨立的兩部分，機組間可以採用不同的傳動形式，現在小型水電站實際使用的貫流式水輪機都是屬於這一類。隨著水電建設的蓬勃發展，特別是低水頭水力資源的大力開發，這類半貫流式水輪機有了很大發展，出現了多種結構形式，擴大了使用範圍。根據小型水電站的實踐，這類水輪機常用的類型有下列幾種：燈泡式、軸伸式、豎井式和齒輪箱式