坝体由堆石和防渗体组成，堆石占坝体积的50%以上，经抛填或碾压而成的土石坝。[1]
堆石坝有悠久的历史。中国公元前 256～前251年修建的四川都江堰水利工程,就是用竹笼装卵石叠成的。约公元200年,印度南部建成了高韦里河三角洲系统砌石堰工程,用于灌溉。500多年前修建的中国四川高岩头溢流堆石坝坝高3m，溢流量1000m/s，溢流面是用条石干砌的，至今仍在运用。19世纪中叶美国在西部的偏远矿区，修建了早期的堆石坝，上游面采用木板防渗。1931年美国建成了高100m的盐泉堆石坝，防渗体为钢筋混凝土面板。1934年德国修建了世界第一座高 13m的阿梅克沥青混凝土斜墙堆石坝。
由于在相当长的一段时间内，堆石主要采用码砌或自高处向下抛填，再辅以压力水冲实的方法施工，对石料的块径和强度要求高。抛填的堆石坝，坝的密实度较低，建成后有较大的沉陷，容易造成防渗体破坏而引起类型坝体漏水。因此，在20世纪50年代以前，世界上修建的堆石坝数量不多，大于100m的高坝更少。
20世纪50年代出现了用定向爆破方法修建堆石坝。中国已建成坝高 82.5m的石砭峪坝。20世纪60年代以后，随着重型振动碾等机械的出现，坝体堆石可碾压到相当高的密度，使坝的沉陷量大大减小，对石料也只要求一般的强度，并可将溢洪道、输水洞开挖出的石料用于填筑坝壳。这就使工程具有投资省、施工速度快和质量好等优点，从而出现了高堆石坝比重增加的趋势，坝的高度现已超过200m。1980年墨西哥修建的奇科阿森堆石坝，坝高261m。
钢筋混凝土面板碾压堆石坝也是60年代以后发展起来的，世界上最高的钢筋混凝土面板堆石坝是巴西1980年建成的高160m的福斯－杜阿雷亚坝。中国湖北省的西北口钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高85m。
按防渗体设置的部位、施工方法及运用方式，堆石坝的形式主要有以下几种。
心墙堆石坝：防渗体位于坝轴线处，两侧为堆石体。防渗体可以为土料、沥青混凝土、钢筋混凝土。1978年香港地区建成的高岛（东）沥青混凝土心墙堆石坝,坝高107m。钢筋混凝土心墙的受力条件比较复杂,容易产生裂缝，抗震性能也较差，现已很少采用。 如土心墙的位置稍偏向上游，且其上下游坡都倾向上游时，称为斜心墙堆石坝。
斜墙(或面板)堆石坝防渗体位于堆石体上游，材料有土料、钢筋混凝土、沥青混凝土、木材等。防渗土体可以放在堆石体上游，也可在土斜墙上设置较厚的堆石层。瑞士1967年建成的马特马克坝，高120m，防渗斜墙用砾质土填筑，上游坡较陡为1:1.7～1:2.1
钢筋混凝土斜墙(或面板)堆石坝，坝的上下游坡都接近堆石的自然坡。早期的钢筋混凝土斜墙坝，在斜墙下部干砌一层片石做垫层，以防止面板出现裂缝漏水。60年代以后发展的碾压钢筋混凝土面板堆石坝。 面板下一般设置一层垫层料和一层过渡层，靠近面板的垫层料要求渗透系数为10～10cm/s，当面板出现裂缝或止水破坏时，可防止大量漏水。钢筋混凝土面板可以做成只设竖向缝或分设竖向缝和水平缝。沥青混凝土可采用单层或双层。1936年阿尔及利亚建成埃尔格里卜沥青混凝土面板堆石坝，坝高72m。木材做防渗体，现已经很少采用。