水槽主要用于研究不可压缩边界层、湍流、尾流、流动分离、旋涡等流体力学问题。与水洞具有封闭的实验段不同，水槽实验段上方敞开，具有与大气相通的自由液面，还可以开展有关自由液面影响的模拟实验，同时水槽实验在模型安装等方面要比水洞中更方便。由于自由液面在一定流速下会出现表面波，使水槽实验速度受到限制，水槽实验速度要比低速水洞实验速度更低，通常水槽实验段速度不超过0.5米/秒，因此水槽中主要开展以流动显示技术为支撑的基础性、机理性研究。

水槽实验的主要相似参数为弗劳德数和雷诺数。虽然水槽实验存在雷诺数较低、有浮力、介质不可压缩等缺点，但它也有许多独特的优点，例如可以较方便地利用各种流动显示技术显示模型的真实绕流情况，便于观察动态实验全过程，便于进行光学观察与光学测量（如平面激光诱导荧光、激光多普勒测速、粒子图像测速技术等），方便地获得实验流场的流动参数。此外水槽实验还有所需功率小、实验成本较低、模型制造简单、周期短等优点。因此在飞行器研制过程中，对一些基础性、机理性的空气动力学问题的探索，尤其是对于压缩性影响不大，雷诺数影响不敏感的问题，水槽也是重要的辅助实验研究手段。随着小量程、高精度测压传感器和测力天平技术的发展，在水槽中开展压强分布、力和力矩等定量测量逐步成为可能。

水槽的循环方式与水洞类似，包括垂直循环、水平循环和无循环等，水槽驱动方式也与水洞相同包括螺旋桨或水泵驱动、引射器驱动和重力驱动等。但水槽实验段只能水平放置。绝大多数水槽中的水都是循环运行的，又被称为循环水槽。循环水槽结构与低速循环风洞结构类似，包括安定段、整流装置、收缩段、实验段、扩散段、回流段、动力段等。