明渠中由急流過渡為緩流（見緩流和急流）時發生的水流局部突變現象。從水閘或溢流壩下泄的急流受下游渠道緩流的頂託便發生水躍（圖1）。典型的水躍現象是：在很短的距離內水深急劇增加，流速相應減小。水躍區的水流可以分為兩部分：上部不斷翻騰旋滾，因摻入空氣而呈白色，下部是主流，是流速急劇變化的區域。這兩部分的交界面上流速梯度很大，紊動混摻強烈，液體質點不斷地穿越交界面進行交換。由於水躍內部水體的強烈摩擦混摻而消耗大量機械能，因此通常把水躍作為消能的有效方式之一（見水躍消能）。
水躍始端和終端兩個斷面的水深分別稱為躍前水深h、1和躍後水深h、2。這兩個水深之間存在着共軛關係。對於水平底稜柱形渠道（即斷面形狀和尺寸沿流向不變的渠道），這個關係可以用動量原理導出，稱水躍方程：
式中A、1、A、2為斷面面積;y、c、1、y、c、2為斷面形心處的水深；β、1、β、2為動量校正係數；Q、為流量；g、為重力加速度。A、和y、c、均為水深h、的函數。不計斷面下標，上式兩邊的函數形式相同，均為。在給定Q、的情況下，這是水深h、的函數，稱為水躍函數θ、(h、)。這樣， 式(1)可以簡單地寫作θ、(h、1)＝θ、(h、2)。θ、(h、)與h、的關係曲線如(圖2)所示。躍前、躍後水深雖不相等 (h、2h、1)，但它們的水躍函數值卻相同，因此把它們稱為共軛水深。當已知流量、渠道斷面尺寸及一個水深時，利用式(1)可求得另一水深。對於寬為b、的矩形斷面，可直接由式(1)解得：
(2)
式中q、=Q、/b、為單寬流量。
水躍前後兩斷面的距離稱為水躍長度L、j。它是泄水建築物消能設計的重要依據之一，其值多由經驗公式估算。例如：
(3)式中F、r、1為躍前斷面的弗勞德數。
隨着躍前斷面水流湍急程度（用 F、r、1表示）的不同，水躍有不同的形態（圖3）。其中波狀水躍無水面旋滾;擺動水躍有射流自底部間歇地向上竄升，旋滾較不穩定，躍後水面波動較大。就消能效果而言，F、r、1越大效果越好。
水躍研究的內容還有水躍縱剖面形狀、水躍位置的確定和控制、水躍能量損失等。工程中還常遇到非平底或非稜柱形渠道中的水躍，已有很多研究成果。
