1. condotte forzate [I1] [E1] [F1] [ES1], che convogliano l’acqua alla turbina;
2. turbina idraulica [I2] [E2] [F2] [ES2],  che trasforma l’energia idraulica in energia meccanica;
3. generatore elettrico [I3] [E3] [F3] [ES3], che trasforma l’energia meccanica in elettrica.

Le condotta può essere considerata come un sistema che trasforma energia potenziale di posizione in energia potenziale di pressione. Infatti, l’acqua imbocca le condotte forzate dotate principalmente di energia potenziale di posizione. All’uscita della condotta la velocità non è variata di molto, mentre il dislivello di quota si è trasformato in un corrispondente aumento di pressione. In realtà le condotte forzate presentano una certa riduzione di sezione da monte a valle, per cui la diminuzione di quota si traduce in un aumento di pressione che in un aumento di velocità.
Nella turbina avviene la trasformazione in energia meccanica,in modo diverso a seconda che si tratti di una turbina ad azione o a reazione.
La turbina può essere rappresentata come l’insieme di due blocchi:

1. il distributore, che è l’organo fisso avente le funzioni di immettere in modo continuo nelle parti mobili della turbina e di trasformare, in modo totale o parziale, l’energia di pressione del fluido in energia cinetica;
2. la girante, che è l’organo nel quale l’energia posseduta dall’acqua (solo cinetica oppure cinetica e di pressione) viene trasformata nell’energia meccanica posseduta la rotazione dell’albero della turbina e degli organi a esso collegati.

Esse si distinguono in turbine ad azione o a reazione, a seconda di come avviene la trasformazione dell’energia cinetica di pressione in cinetica.
Nelle turbine ad azione (Pelton) il distributore trasforma l’energia potenziale di pressione in cinetica; l’acqua uscendo dal distributore a elevata velocità, spinge le pale della girante mettendola in rotazione.
Nelle turbine ad azione (Francis, a elica, Kaplan) il distributore, essendo interno alla macchina, non ha lo sbocco a pressione atmosferica; in esso non avviene interamente la trasformazione dell’energia di pressione in cinetica, per cui all’uscita del distributore l’acqua ha un’energia di pressione residua e la trasformazione viene completata nella girante.
Le macchine sincrone trifasi sono generalmente di elevata potenza, dato che arrivano alle centinaia di megavoltampere, di grandi dimensioni e funzionanti in media tensione (10 - 20 kV). Vengono impiegate come generatori nelle centrali di produzione dell'energia elettrica, in modo da trasformare in elettrica la potenza meccanica che viene loro fornita dal motore primo (turbine idrauliche, a vapore o a gas). Vi sono anche macchine di minor potenza e tensione (230/400 V), mosse da motori diesel e usate nei gruppi elettrogeni per avere disponibilità di energia nei luoghi non serviti da reti elettriche (per èsempio cantieri in zone non elettrificate) e per l'alimentazione dei servizi di emergenza, nel caso di mancanza della tensione di rete.
Le parti principali di un alternatore trifase sono le seguenti:

1. albero meccanico, a cui viene collegato quello del motore primo per trasmettere la potenza meccanica all' alternatore; è realizzato in acciaio e deve sopportare le sollecitazioni derivanti dal peso della parte mobile, dalla coppia trasmessa e dalla forza centrifuga che si manifesta durante la rotazione; le macchine sincrone, a seconda del tipo, possono essere montate sia con albero orizzontale (come in figura) che verticale;
2. circuito magnetico rotorico, fissato all'albero e rotante con esso, interessato dalle linee di flusso del campo magnetico della macchina per il tratto relativo al rotore;
3. avvolgimento rotorico, avente la funzione di creare il campo magnetico che consente il funzionamento della macchina (avvolgimento induttore o di eccitazione);
4. circuito magnetico statorico, fissato meccanicamente alla cassa statorica e separato da quello rotorico da uno strato d'aria detto traferro; esso è formato da lamierini ferromagnetici a forma di corona circolare, impaccati in modo da ottenere lo sviluppo assiale voluto e che presentano, lungo la circonferenza interna, delle cu : per l'alloggiamento dei conduttori dell'avvolgimento statorico;
5. avvolgimento statorico, formato da matasse con i lati posti nelle cave statoriche diviso in tre fasi disposte con gli assi a 120°; a causa della rotazione del campo induttore 1'avvolgimento statorico diventa sede di tensioni e correnti indotte che crea un campo magnetico di tipo rotante trifase (reazione d'indotto), per cui il regime di funzionamento della macchina è determinato dalla sovrapposizione dei due campi, rotorico e statorico;
6. cassa statorica, formata da lamiere d'acciaio e avente il compito di sostenere il nucleo magnetico statorico e di consentire il fissaggio della macchina al basamento nelle macchine di grandi dimensioni viene divisa in due parti per ragioni costruttive;
7. sistema di raffreddamento, particolarmente importante per queste macchine, data la notevole entità della potenza persa, proporzionale alla elevata potenza elettrica resa; a seconda della potenza della macchina il raffreddamento può essere effettuato con aria, con liquido (acqua demineralizzata) e con gas (idrogeno), mediante la predisposizione di opportuni canali di ventilazione, sia i circuiti magnetici che in quelli elettrici (uso di conduttori con sezione cava).