二灘水電站以發電為主。水庫正常蓄水位1200m，發電最低運行水位1155 m，總庫容58億m3，調節庫容33.7 m3，屬季調節水庫。電站裝機容量3300mw(6台55mw的混流式水輪發電機組)，多年平均發電量170億kwh,保證出力1000mw，年利用小時5162h。
2電站的主要樞紐建築物包括：
擋水建築物：混凝土雙曲拱壩，建基於正長岩、玄武岩基礎；壩頂高程1205 m，最大壩高240 m，壩頂弧長774.69 m，拱冠頂部厚度11 m，拱冠底部厚度55.7 m。為我國已建成的第一高壩。
泄洪和消能設施：壩體設7個11 m×11.5 m(寬×高)表孔，6個6 m×5 m(寬×高)中孔，4個3 m×5 m(寬×高)底孔。表孔和中孔用以宣洩洪水，最大泄洪能力達1630 m3/s；底孔不參加泄洪，作放空水庫之用。右岸兩條泄洪洞分別長883 m和1253 m，斷面尺寸為高13.5 m、寬13 m，最大泄洪能力達7600 m3/s。壩後設有高35 m的二道壩和長300 m的水墊塘以及下遊河床防沖護岸工程，作為泄洪消能和護岸構築物。
左岸引水發電系統包括：壩前左岸81m高的塔式進水口和6條直徑9m的引水壓力管道；長280m、寬25.5m、高64m的地下廠房；尾水調壓室和2條尾水洞；主變壓器室和6條母線洞；500kv電纜斜井；以及進廠交通洞、通風洞和豎井、排水廊道等設施。
主要發電設備包括：6台單機容量582mw的立軸混流式水輪機，6台額定容量612mva半傘式發電機，6套離相封閉母線，6台發電機斷路器，18台214mva單相變壓器(另有一台備用)，18根總長8.3km500kv的乾式電纜，500kv全封閉氣體絕緣組合開關(gis)，以及全廠計算機監控系統等。
主要的金屬結構包括：各種類型的閘門和攔污柵總計98扇、各部位埋件109孔、各種啟閉機總計35台，設備總重量約13500t。左岸過木機道及其配套設施，設計的年過木量為110萬m3。
3 二灘水電工程創下多項為中外水電行業矚目的記錄：
（1）20世紀建成的中國最大水電站，總裝機容量達到330萬千瓦；
（2）240米高的溢流式雙曲拱壩為中國第一高壩，在同類型壩中排世界第三位；
（3）由地下廠房、主變壓器室、尾水調壓室組成的地下洞室群為亞洲之最；
（4）堪稱世界第一洞的左右岸兩個大斷面導流洞，高23米，寬17.5米，兩洞分別長為1089米和1167米；
（5）1997年創下了水電站年澆築混凝土226萬立方米的全國記錄；雙曲拱壩年澆築混凝土155. 2萬立方米的世界記錄；
（6）1998年創下我國水電安裝年度投產兩台機組110萬千瓦的全國最高記錄，1999年實現安裝投產四台機組220萬千瓦，再創我國年投產最高記錄；
（7）雙曲拱壩壩身泄洪量為世界之最，16500立方米/秒；泄洪洞水流流速為世界之最，45米/秒；