Una represa es más gruesa en la parte inferior que en la superior porque las fuerzas ejercidas son más fuertes cerca del suelo. La presión del agua aumenta proporcionalmente con la profundidad, por lo que la parte inferior de la represa tiene una mayor presión de agua ejercido sobre ello. El aumento del grosor de la presa inferior también ayuda a soportar su propio peso.
La construcción de la presa refleja la variedad de fuerzas que actúan sobre ella. Algunos, como la presión del agua y el peso de la presa en sí, se vuelven cada vez más grandes hacia el fondo de la presa. Otras fuerzas, como las ejercidas por los terremotos y la formación de hielo, son intermitentes y, a menudo, difíciles de predecir. Las fuerzas sísmicas son particularmente difíciles de planificar porque ocurren de manera inesperada y pueden viajar en cualquier dirección.
El tamaño y la forma ideales para una presa dependen de su tamaño, propósito, ubicación y los materiales de construcción disponibles. Las presas de gravedad dependen de su peso extremo para resistir la presión del agua. Un diseño similar, llamado dique de terraplén, consiste en tierra y otros materiales naturales y también resiste la presión del agua en virtud de su gran peso. Las presas de terraplenes grandes incluyen un núcleo resistente al agua.
Según la Asociación de Oficiales de Seguridad de Presas del Estado, el diseño más efectivo en lugares estrechos y rocosos es la presa de arco. También es una de las opciones más fuertes debido a su superficie curva. A diferencia de las presas de terraplén, las presas de arco están hechas completamente de concreto, mampostería y otros materiales hechos por el hombre.
