水轮机的工作参数主要有：水头H（m）；流量Q（m3／h或m3／s）；出力P（kW）；效率η（%）；转速n（r／min）；水流速度V（m／s）；水的密度γ，γ值为1000kg／m3或9810N／m3等。
1.水头H（m）：
水轮机的水头（工作水头），是指水轮机进口和出口截面处单位质量的水流能量差。进入冷却塔内水轮机的水头是提升水泵的富余水头Hc（也称毛水头），从水轮机进口到出口在转轮中的水头损失为Δh，则水轮机的工作水头为：
H又称水轮机的净水头，是水轮机做功的有效水头。在冷却塔中，水泵是根据冷却水量和需要的扬程选定的，在流量Q不变的前提下，H是个不变的定值，不像水电站那样存在最大水头Hmax，最小水头Hmin和加权平均水头HW。H也是水动风机水轮机的设计水头，即水轮机的效率水头。
2.流量Q（m3／s）
3.转速n（r／min）
4.出力P（kW）与效率η（%）
水轮机出力是水轮机轴端输出的功率，常用P表示，单位为kW。
由于水流通过水轮机时存在一定的阻力、摩擦等的能量消耗，所以水轮机出力总是小于水流出力Pn。水轮机的输出功率P（即出力）与输入功率Pn（水流出力）之比为水轮机效率，用ηt表示，因存在能量损耗，故ηt＜1。
因此，水轮机的出力P计算式为：
这里需要说明的是式（8-6）、（8-8）与前述的式（8-3）、（8-4）的一致性，这里水轮机的出力（P）实际上是轴功率（常用N表示），单位均为kW。水的密度为1000kg／m3。
式（8-6）中9810N／m3，是用N表示，故9810／1000=9.81。式（8-3）中如不除以102，则有效轴功率为N效=γ·Q·H·η，其单位为（kg·m）／m3。1kW=102（kg·m）／s，故γ／102=1000／102=9.804，这就是式（8-4），即N效=9804Q·H·η（kW）。它的误差仅为（9.81-9.804）／9.81=0.06%，故是一致的，两种计算均可使用。
水轮机是将水能转化为水轮机轴端的出力（轴功率），产生旋转力矩M用来克服风机的阻抗力矩，并以角速度ω=2πn／60旋转。水轮机出力P、旋转力矩M和角速度ω之间的关系为：