竖井贯流式水轮机是将发电机组安装在水轮机上游侧的一个混凝土竖井中,水轮机部分主要由导叶机构、转轮室、转轮、尾水管组成,转轮主轴伸入混凝土竖井中,通过齿轮箱等增速装置连接到发电机。也有把发电机布置在上面厂房,转轮主轴通过扇齿轮或皮带轮与发电机连接,使竖井尺寸更小一些。
图中蓝绿色箭头线表示水流走向,水流进入后从混凝土竖井两旁通过再汇集到导叶进入转轮室,水流推动转轮旋转做功后从尾水管排出。为更清楚看清水流走向,在图3中显示剖去混凝土结构上部分的机组图,图中蓝绿色箭头线表示水流走向。竖井贯流式水轮机组结构简单、造价低廉、运行和维护方便,但效率较低,在低水头小水电站中应用较广。