Questo tipo di impianto è costituito da due serbatoi posti a quote diverse e collegati da un sistema di opere e tubazioni simile a quello di un normale impianto idroelettrico.

La sola differenza che caratterizza un impianto di generazione di pompaggio è la possibilità di invertire il ciclo di funzionamento.

Nelle ore di maggiore richiesta di energia, le cosiddette ore di "punta", l'acqua raccolta nel serbatoio superiore fluisce verso il basso mettendo in funzione le turbine come in normale impianto idroelettrico e viene raccolta nel serbatoio inferiore. Nelle ore di bassa richiesta di energia l'acqua viene pompata attraverso le stesse tubazioni fino al serbatoio superiore che viene così riempito in modo da essere nuovamente pronto per la nuova utilizzazione.