水泵水轮机适用于抽水蓄能电站。在供电系统负荷小于基本上负荷时，它可作为水泵，运用不必要发电量，从中下游水利枢纽水泵到上下游水利枢纽，以位能方式蓄存动能；在系统软件负荷高过基本上负荷时，可作为水轮机，传出电力工程以调整高峰期负荷。因而，纯抽水蓄能电站并不可以提升供电系统的用电量，但可以改进火力发电厂机组的运转合理性，提升供电系统的总高效率。50时代至今，抽水蓄能电站机组在世界各地遭受广泛高度重视并得到快速发展趋势。

初期发展趋势的或水头很高的抽水蓄能电站机组大多数选用三机式，即由发电量电机、水轮机和水泵串连构成。它的特点是水轮机和水泵各自设计方案，可分别具备较效率高，并且发电量和水泵时机组的转动方位同样，可以快速从发电量变换为水泵，或从抽水变换为发电量。与此同时，可以运用水轮机来运行机组。它的不足之处是工程造价高，发电厂项目投资大。

斜流式的水泵水轮机转轴的叶面可以旋转，在水头和负荷转变时仍有优良的运作特性，但受水力发电特点和原材料抗压强度的限定，到80时代初，它的最大水头仅用到136.2米(日本的高根第一发电厂)。针对更高一些的水头，必须选用混流式水泵水轮机。

抽水蓄能电站配有上、下2个水利枢纽。在蓄存同样动能的前提下，提升扬程可以变小库容量、提升机组转速比、减少工程预算。因而，300米以上的高水头储能发电厂发展趋势迅速。全世界水头最大的混流式水泵水轮机装于南斯拉夫的巴伊纳巴什塔发电厂，其单机版输出功率为315万千瓦，水轮机水头为600.3米；水泵扬程为623.1米，转速比为428.6转/分，于1977年资金投入运作。

20世际至今，水电工程机组一直向高主要参数、大空间方位发展趋势。伴随着供电系统中火力发电厂容积的提升和核电厂的发展趋势，为处理有效调峰问题，世界各地除在关键水体大力开发设计或改建大中型发电厂外，已经积极主动修建抽水蓄能电站，水泵水轮机因此获得快速发展趋势。

为了更好地灵活运用各种各样水力资源，潮汛、起伏很低的平原区江河乃至波浪纹等也造成广泛高度重视，进而使轴流式水轮机和别的中小型机组快速发展趋势。