W elektrowni w Kolbudach zainstalowana jest turbina Francisa. W XIX wieku rewolucja przemysłowa znacznie zwiększyła z apotrzebowanie na pracę urządzeń mechanicznych. Rozwój turbin wodnych pozwolił na konkurowanie im z silnikami parowymi (tam gdzie dostępna była przepływająca woda). W pierwszej połowie XIX wieku powstało kilka rozwiązań turbin wodnych o wysokiej wydajności (1826 Benoît Fourneyron, 1820 Jean-Victor Poncelet, 1838 S. B. Howd). W 1848 roku amerykański inżynier James B. Francis udoskonalił projekty poprzedników, dzięki czemu jego turbina osiągnęła 90% sprawności. Ten amerykański inżynier zastosował podejście naukowe. Przeprowadził szereg eksperymentów, dzięki czemu jego turbina okazała się wyraźnie lepsza. Opracował szereg technik obliczeniowych, które pozwoliły pokoleniom pracujących po nim inżynierów lepiej zrozumieć zjawiska zachodzące podczas przepływu wody na łopatkach.

Turbina Francisa jest turbiną reakcyjną – płyn roboczy podczas przepływu przez to urządzenie rozpręża się. Energia potencjalna płynu zostaje przekształcona w energię kinetyczną obracającego się wirnika. Turbina znajduje się między zbiornikiem płynu o wyższym ciśnieniu (wyższy poziom cieczy) i zbiornikiem zawierającym płyn o niższym ciśnieniu (niższy poziom cieczy). Źródłem różnicy ciśnień jest w przypadku hydroelektrowni siła ciążenia. Przewód dostarczający ciecz roboczą ma kształt spirali. Poruszający się płyn przemieszcza się po coraz mniejszym promieniu, co zgodne z zasadą zachowania momentu pędu prowadzi do wzrostu prędkości obrotowej. Podobnie dzieje się gdy kręcący się łyżwiarz składa szeroko rozłożone ręce, co znacznie zwiększa jego obroty. Łopatki kierujące prowadzą płyn stycznie do kierunku obrotu wprost na łopatki wirnika. Kąt ustawienia łopatek jest regulowany, co pozwala sterować ilością i kątem wpadania wody na wirnik i zapewnić optymalną pracę turbiny w każdych warunkach.

Turbiny Francisa, choć nowoczesne i o wysokiej sprawności jak na owe czasy, dedykowane są do spadów wody od 50 m wzwyż. Przy mniejszych spadach osiągają znacznie mniejszą sprawność. Z uwagi na łatwą dostępność, były od wielu lat stosowane niemal we wszystkich elektrowniach wodnych w Polsce bez względu na spad. Zastosowana w Kolbudach turbina ma wirnik o średnicy 450 mm. Woda doprowadzona jest prostokątnym przewodem o przekroju (przy wlocie do turbiny) 400 x 400 mm, a odprowadzana rurą ssącą o średnicy 450 mm. Moc z turbiny, przy pomocy pasa transmisyjnego) jest przenoszona na generator asynchroniczny o mocy 11 kW. Koło pasowe turbiny ma średnicę 75 cm. Przy optymalnej sprawności (gdy uzyskuje się najwięcej energii z metra sześciennego wody) turbina obraca się z prędkością 400 obrotów na minutę.

Budowę i zasadę działania małej elektrowni wodnej w Kolbudach pokazano na poniższym rysunku. Przegrody jazu piętrzą wodę do poziomu +85,60 m. Ilość przepływającej przez turbinę wody dobrano tak, aby otrzymać maksymalną ilość energii z metra sześciennego wody. Przy takim ustawieniu (400 obrotów/min.) turbina wytwarza moc około 9 kW. Z powyższego względu, turbina nie zawsze pracuje w trybie ciągłym. Przy mniejszej ilości płynącej w rzece wody dopływ wody do turbiny jest zamykany, woda jest gromadzona w zbiorniku górnym, a po zgromadzeniu jej wystarczającej ilości jest puszczana na turbiną. Proces odbywa się automatycznie, jest sterowany przez umieszczony w budynku turbin czujnik poziomu wody. Dopływ wody do turbiny jest otwierany i zamykany ruchomymi kierownicami napędzanymi siłownikiem elektrycznym. Istnieje również możliwość zdalnego sterowania turbiną dzięki zamontowanemu modemowi GSM wysyłając smsy o odpowiedniej treści.