Водохранилища – искусственные водоемы с объемом воды более 1 млн. м3, образованные в долинах рек в результате накопления воды перед плотиной. Они перераспределяют (регулируют) речной сток во времени: как по сезонам, так и в многолетнем разрезе. На крупных реках создаются каскады водохранилищ, причем наиболее оптимальные условия для функционирования всей речной системы создаются тогда, когда подпор нижнего водохранилища достигает водохранилища, расположенного выше по течению (Волго-Камский каскад, Ангарский, Днепровский и др.). Малые водоемы, создаваемые в долинах ручьев и балках, называются прудами, а в искусственных котлованах – копанями.
Участок реки выше плотины, на который распространяется влияние водохранилищ (включая их самих), называется верхним бьефом, участок реки с измененными характеристиками морфологии и стока ниже плотины – нижним бьефом.
По форме в плане и по строению котловины водохранилища делят на речные и озерные. Речные образуются в результате затопления долин рек (например, Саяно-Шушенское), озерные – при затоплении не только речных долин, но и прилежащих к ним водораздельных пространств (например, Рыбинское) и подтопления существующих озер (например, Иркутское, включающее в себя озеро Байкал, уровень которого искусственно повышен на 2 м).
У водохранилищ двойственная природа: они совмещают в себе черты рек и озер. С рекой их сближает поступательное движение воды, с озером – замедленный водообмен. В крупных водохранилищах выделяют три части. Нижняя – приплотинная, самая глубокая, по режиму наиболее близка к озеру: здесь течение слабое, наблюдается расслоение водной толщи по температуре. Средняя обладает промежуточным режимом. Верхняя – наиболее мелководная, по режиму чаще напоминает реку, так как озерный режим здесь устанавливается только в период полного заполнения водохранилища на максимальную высоту; ее называют зоной переменного подпора.