尾水管在水力發電系統中扮演著至關重要的角色，其主要作用包括：
引導水流。將轉輪出口的水流平順地引向下游，確保水流的順暢排放。
利用靜力真空。通過利用下游水位至轉輪出口處所形成的靜力真空（吸出高度），提高水輪機的效率。
轉換動能。回收轉輪出口的水流動能，並將其轉換為轉輪出口處的動力真空，減少動能的損失，從而提高水輪機的效率。
降低流速。沿尾水管全長，橫剖面逐漸擴大，使從轉輪下泄的水流以最小的能量損失逐漸降低流速，流入下游。
提高水輪機效率。通過減低水輪機出口流速，可以更多地利用一部分動能，特別是在水輪機轉輪裝在下游水面以上的情況下，利用轉輪出口至下游水面的落差，進一步提高效率。
尾水管主要適用於反擊式水輪機，而在衝擊式水輪機中，做過功的水經尾水渠排往下游。