利用水力或机械力沿垂直或斜面方向升降承船厢，以运送船只通过水道集中落差处的设施。由机械电气及土建部分组成。按其升降方向，可分为垂直升船机和斜面升船机两种；按承船厢内是否用水支托船舶而分为湿运式及干运式；根据承船厢在运行中是否下水，又可分为下水式及不下水式。升船机与船闸相比，具有不消耗水量、能适应较大水头等优点，但技术上比较复杂。

1788年英国建成第一座用带轮小车运送船只的斜面升船机，1809年又最先建成垂直升船机。1967年苏联修建的克拉斯诺雅尔斯克（Красноярск）斜面升船机是目前世界上最大的斜面升船机，落差101米，可通过载重2000吨的船只。1975年联邦德国建成的吕内堡（Lüne burg）垂直升船机，落差38米，可通过载重1350吨的船只，是世界上最大的垂直升船机。中国采用曳船斜道把船从下游绞到上游，历时由来已久。1973年在汉江上修建的丹江口水利枢纽中，采用了垂直——斜面组合形式的升船机，既可干运也可湿运船只，初期通过载重150吨的船只，扩建后将能通过载重300吨的船只。

斜面升船机 载船的承船厢（又称船厢）在连接高低船道的斜面上沿铺设的轨道运行。由于驱动方式不同分为自行式及牵引式两种；根据船厢运行方向与船轴方向的关系可分为纵向与横向两种。斜面升船机的主体部分包括：①船舶升降系统，即船厢及其下部的斜架车和驱动装置等；②承船厢的支承系统，包括沿地面修建的斜坡道及设在上面的升船机的平衡、导向装置；③升船机与高低航道之间的连接设施。当两航道位于一个斜坡面，中间不需翻越驼峰，且上下游水位变幅均不大时，可设高、低闸首挡水，两闸首间设单一的斜坡道，采用不下水的斜面升船机，以简化构造，并可配平衡重以减小拖动功率。这种斜面升船机的承船厢水深要能适应航道水位变幅（如图1所示升船机，上游水位变幅为0.7米，下游为0.4米）。当高、低航道水位变幅较大，需将高、低闸首改为高、低船闸才能适应时，总工程费用将大幅度增加，这时可考虑采用下水方案，可不设闸首。

图1 隆库尔斜面升船机

当高、低航道位于驼峰两侧，升船机需翻越高、低航道之间的分水岭或坝顶，并在不同的斜坡上运行时，根据翻越和分向运行的方式不同，斜面升船机可分为转盘式、高低轨（或高低轮）式及两层车式几种。转盘式斜面升船机（图2），利用转盘将运送承船厢的行走小车从一个斜坡转到另一个斜坡，完成船只通过任务。高低轨式斜面升船机设有高、低轮的承船车，在高、低轨道上沿斜坡道运行，以保持船厢的水平位置。两层车式（又称自行式）斜面升船机是在上下游坡面各设一斜架车，平底承船车置于一个斜面的斜架车上而随之上升，达斜坡顶部时，经平顶段而落在另一斜面的斜架车上而下降。斜架车为自行的，平底承船车可为自行式或由其他机械设备牵引。

斜面升船机的型式和布置可根据地形、水头、上下游水位变幅、船型和吨位等条件灵活选择。高低轨式升船机由于车架结构简单、制造方便，故应用范围较广。

垂直升船机承船厢沿支承系统垂直升降的升船机。根据升降系统的不同可分为提升式、平衡重力式及浮筒式等几种类型。

提升式垂直升船机与桥式起重机类似，船只开进承船厢后，由起重机提升过坝。由于所需动力大，故只能提升中小船只。丹江口水利枢纽的垂直升船机即属于这种类型（图3），主要由船厢、移动式提升机、承重塔柱及供电设备组成，最大提升力450吨，最大提升高度45米。

平衡重（或均衡重）式垂直升船机利用平衡重来平衡承船厢的重量，电动机械提升力仅用以克服不平衡重及运动系统的阻力和惯性力，因而可节省动力。图4所示吕内堡平衡重式升船机的主要组成部分有：承重塔柱、承船厢、平衡重及平衡链、操纵系统等。此类升船机的优点是过坝历时短，通过能力大，耗电量较小；但工程技术复杂，耗费钢材较多。

浮筒式垂直升船机是通过放在充水竖井中的浮筒支柱支承承船厢，由水的浮力平衡承船厢与浮筒的总重，再施加少量动力以克服运动系统的阻力和惯性力，使船厢上下移动。这种升船机工作可靠，但因受竖井深度限制，提升高度不能过大。

图2 转盘式斜面升船机

图3 丹江口水利枢纽垂直升船机

图4 吕内堡垂直升船机

升船机上、下游的导航、助航及运行管理设备等，均与船闸相同。升船机的运转程序根据各式升船机的特点和运行速度指标编制，并据以确定船舶过机历时和每日过机次数，然后求出其年通过能力，具体内容可参阅船闸。