鱼道生态工程的设计和建造是生态学、水力学、水工学相互结合的产物。一个功能完善的鱼道可以尽人类所能恢复河流廊道的纵向、横向自然属性，保护河流中的各种生物群落的完整性和物种多样性，使河流的开发符合社会-经济-自然复合生态系统的模式。

河流由于水电开发和其他人类获取资源的需要，被不同的坝、闸等拦腰截断。这些拦蓄不但阻断了河流中洄游鱼类的通道，同时也影响上游营养物质的向下输移和上游产卵区鱼苗对下游渔业资源的补充。切断了湖泊与河流长期稳定的生态联系，造成河流生态系统的破碎化。研究表明，这种破碎化会直接造成种群多样性的下降，进而造成近亲繁殖和遗传退化，严重影响河流生态系统的功能。

鱼道作为一种生态补偿工程，以其本身固有的特点，满足人们恢复水生生态系统的要求。传统鱼道主要考虑鱼类的上溯习性。通过在闸坝的下游设计吸引水流将鱼类引入鱼道，随后依靠鱼类自身的力量克服流速溯游至上游。鱼道作为筑坝河流上下游的连接通道，在协助鱼类洄游、促进上下游水生生物基因交流等方面发挥了重要作用。然而，由于传统鱼道在设计施工和运行管理上的问题，传统鱼道除在理论上能满足个别鱼类的纵向迁移要求外，对于维护水生态系统完整性的贡献极为有限。由于局限在小面积内、单一物种的保护极易失败，所以很多鱼道修建得并不成功，过鱼效果不明显甚至被废弃。传统鱼道在设计时主要是针对一种或两种主要的经济鱼类，结合水工水力学的思想，按照一定的流速、水深等指标进行结构和型式设计。在设计过程中没有考虑其他水生生物、有机碎屑等在障碍物上下游的输移和交换；没有考虑底栖鱼类对河床质的要求；在诱鱼效果和保持过道鱼类体力及延续过道鱼类的发育过程方面仍有很大缺陷；也没有考虑通过鱼道本身与两岸环境之间的融合来建立“陆地-河岸带-河道”完整的断面生态模式。

随着河流连续系统理论和生态完整性等概念的提出和发展，寻找一种有效地提高河流连接度与连通性的手段，进行河流生态修复，成为水生态领域的迫切需求。鱼道作为水生生态系统修复的重要手段，其功能、形态及设计思想也应随之进一步发展。鱼道生态工程学基于生态学原理，通过水力学设计和建筑材料选择，使上游聚集的有机质能通过鱼道输送至下游，以满足下游鱼类肥育的需要；通过水流挟沙使泥沙通过鱼道，以满足下游的冲刷平衡以及一些鱼类对悬沙或底沙的需求；通过对河床质的调整，使河床质适应底栖生物的生活，在鱼道内部建立稳定的底栖生物群落，并且使底栖生物能够通过鱼道进行交流；通过对悬移质进行调整，沟通上下游的藻类和微生物群落，使鱼道中形成稳定的微生物群落，以完善河流中的食物链。