最优工况指水轮机效率最高的工作状况（一定的水头、出力和转速）。反击式水轮机在最优工况时，水流进入转轮的方向与转轮叶片在进口部分的安置方向比较一致，因而能以很小的撞击损失绕过叶片。同时，从转轮出来的水流大体上沿着通过轴线的平面，旋转很小，其动能可以顺利地由尾水管回收。水斗式水轮机在最优工况时，从喷嘴出来的射流速度和射流直径是最优值，射流能够以最小的损失将能量传给转轮。水轮机在运行过程中，由于外界条件（如水电站水头、机组负荷）的变化，其水头、流量、功率等工作参数也在不断地发生变化，转轮中的水流流态也是不断地改变的。相应的，这些不同运行工况下的水轮机的水力损失也各不相同，即水轮机效率各不一样。