В некоторых водохранилищах колебания уровня воды в течение года достигают 10-20 м и более. По мере его сработки в водохранилище как летом, так и зимой происходит осушение затопленной площади. В зимнее время при сработке уровня воды лед у берегов обламывается и большими пластами ложится на осушенное дно водохранилища, иногда придавливая в углублениях большое количество рыб.
Колебания уровня воды в водохранилищах и их площади в результате хозяйственной деятельности человека являются особенностью водохранилищ. Этим они отличаются от озер, где колебания уровня воды и площади происходят в незначительном масштабе за счет испарения или некоторого стока.
Рельеф ложа равнинных водохранилищ после их образования изменяется медленно. Наиболее быстро вследствие волнобоя изменяются крутые или обрывистые берега, состоящие из легкоразмываемых грунтов. Размыв береговой зоны в некоторых случаях происходит настолько быстро, что за два-три года существования водохранилища достигает десятка метров. Что касается заиливания затопленных русел рек, ручьев и стариц, особенно сглаживания их склонов и бровок, то этот процесс происходит очень медленно. Быстрее он протекает в горных водохранилищах, где большой вынос взвешенных частиц.
Режим паводка в условиях водохранилища значительно отличается от характера прохождения его до зарегулирования реки. В частности, уменьшаются скорости течения, особенно в средней и приплотинной частях. Нормальный подпорный уровень воды около плотины выше естественных паводковых горизонтов воды в реке данного места. По мере удаления от плотины превышение уменьшается, и в месте выклинивания подпора водохранилищ эти горизонты совпадают. Выклинивание подпорного уровня воды наблюдается на всех притоках зарегулированного участка реки и зависит от величины уклона продольного профиля, площади поперечного сечения и объема стока каждого притока.
По конфигурации берегов и форме водохранилища весьма различны, что обусловлено рельефом речных долин, попавших в зону затопления. Различают озеровидные водохранилища, которым свойственны обширные площади мелководий с глубинами до 4 м, рекообразные, отличающиеся значительным сужением поймы, в результате чего площади мелководий у них невелики, и разветвленные, где они несколько больше.
При наполненном водохранилище в расширенных местах его поймы течение, образующееся от стока воды через плотину, практически неощутимо. В летнее время в этих районах течение наблюдается главным образом от ветровых явлений. Скорости сточных течений заметно возрастают в суженных местах водохранилища и в районе выклинивания подпора. Они увеличиваются при сработке уровня воды и достигают наибольших значений в предпаводковый и паводковый периоды. Основной сток происходит по руслам затопленных рек, в меньшей степени - с поймы. У берегов вода практически стоячая, если не принимать во внимание течений, возникающих при сгонных и нагонных явлениях. Неравномерное распределение скоростей обусловливает неравномерность водообмена по отдельным участкам, от интенсивности которого зависит рыбопродуктивность водохранилища.
Таким образом, водохранилища сочетают в себе элементы реки и озера. Сходство их с реками состоит в наличии в предпаводковый и паводковый периоды повышенных скоростей течения, большой протяженности и тождественности рельефа дна в верхних частях. Сходство водохранилищ с озерами в том, что и те, и другие имеют большие площади, необычную для рек ширину и значительные глубины. Для водохранилищ характерны заметные колебания уровня воды. Волновой, ветровой и ледовый режимы в водохранилищах близки к озерным. Замечено, что на водохранилищах меньше слабых и умеренных ветров. Они дуют чаще в направлении наибольшего расстояния водоема. Замерзает водохранилище прежде всего у берегов, в заливах и мелких местах, затем ледостав распространяется на всю площадь. Под влиянием ветров льдины отрываются и могут длительное время дрейфовать по водохранилищу. Таяние льда начинается с верховьев и по отрогам водохранилища.