Au XVI siècle, les Espagnols commencent à élaborer les premiers barrages poids, dont la forme s'approche de celle d'un rectangle. Dans les années 1830, des édifices de ce type, de plus de 20 mètres, commencent à apparaitre en France. Pendant les décennies qui suivirent, leur profil évolua : on adopte un profil concave à l’aval, vertical à l’amont et une légère concavité au pied amont.

 

De façon très schématique, un barrage-poids est un bloc (en maçonnerie ou en béton), assez lourd pour résister à la poussée de l'eau qui cherche à le faire glisser sur sa base ou à le faire basculer. Il s'agit donc d'ouvrages massifs dont le poids suffit pour résister à la poussée de l'eau du lac de retenue. Le poids "P" doit être suffisant pour empêcher le massif de glisser sur sa fondation ou de basculer autour de l'arête aval de son pied. Cette force verticale peut se trouver diminuée s'il se produit un colmatage des drains nécessaires à l'évacuation d'eau pour éviter la surpression, d'où la nécessité d'une surveillance attentive. Aujourd'hui, les barrages poids ont quasiment tous la même coupe transversale triangulaire.

 

Le plus haut barrage du monde, de ce type, est le barrage de la Grande Dixence en Suisse avec 284 m de hauteur. Les barrages poids sont, contrairement aux barrages arqués, constructibles dans toutes les vallées. Le plus haut de France ne s'élève, lui, que à 180 mètres de hauteur : il s'agit du barrage de Chevril plus connu sous le nom de barrage de Tigne, avec sa fresque (la plus grande du monde) de 18 000 m2, représentant Hercule.

 

Les barrages poids sont maintenant réalisés en béton. Il s’agit de béton non armé, très peu dosé pour réduire les phénomènes thermiques lors de la prise du béton. En effet, depuis 1978, une nouvelle technique s'est substituée au béton conventionnel et à la maçonnerie. Il s'agit du béton compacté au rouleau. C'est un béton (granulats, sable, ciment, eau) avec peu d'eau, qui a une consistance granulaire et qui n'est pas très liquide. Il se met en place comme un remblai, à l'aide d'engins de terrassement. Il présente le principal avantage d'être beaucoup moins cher que le béton classique. A la construction, le barrage est découplé en plots verticaux. Des étanchéités entre les plots sont mises en œuvre avant le remplissage de la retenue. Un voile d’étanchéité par injection dans la fondation et un drainage du rocher et du corps du barrage améliore les conditions de stabilité. Etant sensible aux sous-pressions et inapte à ne subir aucun tassement, les barrages poids exigent un sol de fondation pratiquement imperméable et incompressible. La réalisation d’un barrage-poids nécessite la mise en place d’un volume important de matériaux qui, dans la plus grande partie de l’ouvrage, ne subit que des efforts peu importants. Il semble donc intéressant de faire mieux participer la matière au travail de la structure, en la concentrant dans les zones où elle est nécessaire et en la supprimant là où elle ne l’est pas. Ainsi des ingénieurs ont mis au point des barrages dit à poids évidés se composant d’une succession de contreforts ou piliers triangulaires en béton non armé en laissant à l’intérieur de l’ouvrage d’important évidements en forme de cellules verticales. Le parement amont est incliné comme dans les barrages à contreforts.

 

Les barrages poids sont particulièrement indiqués dans les vallées très larges, comparativement à la hauteur du barrage. Les barrages poids sont souvent des ouvrages de basse chute alimentant donc des centrales hydroélectriques. En effet, on en retrouve une grande quantité sur les fleuves et les rivières, comme par exemple le barrage Hoover sur le Colorado aux Etats Unis.