水力機械大致有三種含義：一、將水位升高的機械，如農田中常見的刮車、筒車、龍骨水車等；二、利用水流能量來作功的機械，如水磨、水碓、水排等；三、利用水的浮力或壓差以達到某種功用的機械，如輪船、打撈船，以及船中的櫓、舵和槳等機械部件。

刮車是一個帶有曲柄、連桿的水輪。先在流水岸邊挖水槽，以岸的高低決定水輪大小，以人力驅動水輪運轉，輪輻將水刮上岸。刮車簡便易製，普遍使用於農業灌溉。筒車也稱流水筒車、水轉筒車或簡稱筒輪。最簡單的筒車其輪軸架於河岸支柱上。流水沖擊槳葉狀輪輻或受水板使水輪運轉，從而盛水筒隨輪運轉而將水提升。龍骨水車也稱翻車、踏車、水車，它可分別以手拉、腳踏、牛轉和水轉等多種動力驅動。車身為一個盛水木槽，木槽兩端分別裝輪軸。上輪軸兩端各裝上4枝拐木，踏動拐木，上輪運轉，從而帶動龍骨板循環轉動，行道板在木槽內刮水上岸。李約瑟稱此類水車為「方板式鏈泵」。

水磨的發展與杜詩發明水排有關。馬鈞創造一個由水輪轉動的大型歌舞木偶機械，包括以此水輪帶動舂、磨。從機械角度來看，它是由水輪、軸和齒輪聯合傳動的機械。從車輪到水輪是技術史、也是人類文明進步的標誌。水碓是腳踏碓機械化的結果。以水力推動水輪，在延長的水輪軸上裝上一列凸輪或撥桿，使其撥動碓桿端末，即可使碓上下自由跳動。晉代杜預造連機碓，可能是一個大水輪驅動數個水碓；南北朝時代祖沖之造水碓磨，可能是一個大水輪同時驅動水碓與水磨的機械。這些成就表明古代水碓技術的大發展。杜詩於公元31年創造了稱為「水排」的水力鼓風器，之後，還有人依舊造人力或畜力的鼓風器稱為人排或馬排。

櫓與舵都是中國人最早發明的。作為推進船前進的櫓，用手搖動櫓擔繩，櫓板左右擺動，船便隨之前進，就像魚在水中靠其尾的擺動而前進。實際上，櫓板在水擺動時，產生了前後壓力差，從而形成船體前進的動力。舵是船航行導向機械。它由舵柱和舵板組成。舵柱在船尾直插入水中，下接舵板。舵板形式多樣，當船航行時水流在舵板上形成水壓──舵壓，舵壓與船的浮心之間形成一力矩，從而改變船的航向。祖沖之發明「千里船」，在建康（南京）新亭江試航。可惜，該記載未明確指出，祖沖之是否以輪代槳作為動力機械。至宋代，火藥與輪船已成為兩項最重要的軍事武器。宋代僧人懷丙以槓桿原理創造歷史上第一艘打撈船。