A Duna Németországban, a Fekete-erdőben két kis forrásból ered és gazdagon szerteágazó torkolattal ömlik a Fekete-tengerbe. Útja során tíz országot is érintve Németországon, Ausztrián, Szlovákián, Magyarországon, Horvátországon, Szerbián, Románián, Moldován, Ukrajnán és Bulgárián keresztül hömpölyög, miközben hegyeket tör át, hasadékokat váj a sziklába, völgyeket mélyít a hegyek közé, melyek hordalékával odébb síkságokat tölt fel.

A folyókat munkavégző képességük alapján alsó-, közép- és felsőszakasz-jellegű szakaszokra bonthatjuk. 

A folyók alsószakasz-jellegére a csökkent munkavégző képesség, ebből eredően hordaléképítés a jellemző, a középszakasz-jelleg esetében a munkavégző képesség és a hordalékelszállításhoz szükséges energia egyensúlyban van, a felsőszakasz-jelleg esetében pedig a munkavégző képesség jellemzően nagyobb, mint ami a hordalék mozgatásához szükséges, ezért a bevágódás jellemző a víztestre.

A Duna eredettől a Dévényi-kapuig felsőszakasz-jellegű, ahol a nagy sebesség, nagy esés, partjainál erózió, a meder erőteljes mélyülése a jellemző. Az Alsó-Duna áttörésig (Vaskapuig) középszakasz-jellegű, melynek ismérve a folyó sebességének és esésének csökkenése a hordalékmozgás egyensúlyban van. A Vaskaputól a torkolatig pedig alsószakasz-jellegű, melynek sajátossága a lassú folyás, a kis esés és a hordaléképítés. 

Ugyanakkor fontos megjegyezni, hogy a fő szakaszokon belül lokálisan előfordulnak rövidebb folyószakaszok, melyek eltérő szakaszjelleggel bírnak. Például ilyen a Duna-kanyar, amely felett és alatt alsószakasz-jelleg dominál, míg maga a kanyar középszakasz-jellegű.

Miért is fontos, hogy egy folyó adott szakaszon milyen munkavégző képességgel rendelkezik? Azért, mert a vízlépcsők a legmagasabb hatásfokon ott tudnak üzemelni, ahol nagy a folyók energiája, tehát ahol nagy sebesség és esés jellemzi.

A vízlépcső egy olyan műszaki létesítmény, vagy ahogy a vízügyi szakma besorolja, műtárgy, amely a vízhozamot és a vízszintkülönbséget hasznosító rendszerként működik. Elsősorban folyókon vagy csatornákban épülnek ki, ahol a legfőbb cél az energia termelése, valamint a vízi közlekedés elősegítése. A vízlépcsők általában több, egymást követő tározóból vagy medencéből állnak, amelyeket gátszerkezetek és zsilipek választanak el egymástól. Az egyes medencékben található zsilipekkel lehet szabályozni a vízszintet, illetve a hajózsilipekben a hajók átvonulását. Ezen túlmenően, néhány vízlépcsőn vízerőműveket is kialakítanak, amelyek a vízerőt hasznosítva energiát termelnek.

A Duna esetében elmondható, hogy mind a hajózás, mind az energiatermelés céljából kulcsfontosságú szerepe van. A továbbiakban ez utóbbira térünk ki.

A Dunán az eredettől a torkolatig összesen 47 vízlépcsőt terveztek, azonban ebből jelenleg 32 üzemel, melyek összesen 6 616 MW beépített teljesítményűek.

Az energiatermeléshez a vízlépcsőkön, vízerőműveken kívül fosszilis és atomerőművek (köztük a Paksi Atomerőmű) is hozzájárulnak, melyek hűtőközegként a Duna vizét használják. Ezek együttesen 12 509 MW beépített teljesítményűek. A fentiek figyelembevételével elmondható, hogy a Duna közvetlenül és közvetve 19 125 MW beépített villamos teljesítményű erőmű villamosenergia-termeléséhez járul hozzá összesen. Az összes energiatermelésből az egyes erőmű típusok részesedését az alábbi kördiagram szemlélteti.

A Duna vizét villamosenergia-termelésre használó létesítmények átlagos teljesítményét az alábbi oszlopdiagram szemlélteti. Az egyes létesítmények a torkolattól való távolság függvényében kerültek feltüntetésre.

Feltételezzük, hogy 1 fő átlagos havi energiaigénye ~130 kWh, mely adatot villamos teljesítményre átszámolva 0,18 kW (másképpen 180 W) teljesítményű villamos berendezés működtetését jelenti folyamatosan a nap 24 órájában. A fentiekben részletezettek szerint a Duna összesen 19 185 MW villamos teljesítmény előállításához járul hozzá közvetlen vagy közvetett módon. Ennek ismeretében elmondható, hogy a Duna 105 923 077 fő energiaszükségletéhez járul hozzá, amely Magyarország népességének mintegy 10-szerese.