当来水流量大于电站水轮机过水能力时，水电站满出力运行，多余的水量，直接经泄水建筑物泄向下游，称为弃水；当来水较少时，全部来水通过机组发电，在来水流量小于水轮机过水能力时，有部分装机容量因缺水而不能被利用。水电站这种运行方式称为径流式发电。与径流式水电站相对应的是调节式水电站，其运行方式是用水库调节径流，根据用电要求发电：来水多于需要时，水库蓄水；不足时，水库补水。调节式水电站有多年调节、年（季）调节、周调节、日调节等（见径流调节）。其中，日调节水电站一般只在枯水季进行日调节，在丰水期常采用径流式发电，所以有人认为日调节水电站也属径流式水电站。径流式水电站中有高水头或低水头的引水式水电站，也有低水头的坝式水电站。

径流式水电站不调节径流的原因有两个：①水库不具备相应的调节库容，没有能力调节。②虽有一定库容，但受综合利用要求制约而不调节径流。如长江上的葛洲坝水利枢纽，其水库总库容15.8亿米³，在枯水期本可进行日调节，但为适应下游航运要求而不调节径流。上游长江三峡水利枢纽建成运行后，葛洲坝不再做径流发电运行而承担反调节任务，即把三峡因调峰运行放出的24小时不均匀流量反调节成较均匀的流量出库，以适应下游航运要求。

电力系统调峰能力不足时，径流式水电站可参与调峰，即在负荷高峰时利用全部流量发电或按机组可发出的最大功率运行；在负荷低谷时相对减少发电功率，使部分流量不通过机组发电而弃水出库。这种运行方式称为弃水调峰，由于弃水而未被利用的电量称为调峰弃水电量。

径流式水电站运行特点：①24小时内发电功率由入库径流情况而定，适宜担负电力系统的基荷。②若上游没有水库调节，则其年内各月电量变化大，枯水期电量明显少于丰水期，为此，系统内火电厂或其他电站要在丰水期少发电，枯水期多发电，降低了系统电源装机容量利用率。③弃水多，径流式水电站的水量利用系数一般较低，当上游有调节水库时，弃水会不同程度地减少。④坝式低水头径流式水电站的机组在丰水期常因下游水位升高而发不足额定出力（见水电站额定水头），甚至不能发电。