Каскад включает в себя две гидроэлектростанции: головную мощностью 15 МВт и Зарамагскую ГЭС-1 – 346 МВт. Основная задача головной ГЭС – ведение водного режима и подача воды на ГЭС-1. Головная Зарамагская ГЭС использует энергию реки Ардон, левобережного притока Терека. За все время своей работы станция выработала 344,706 млн кВт·ч электроэнергии. ГЭС является составной частью единого гидроэнергетического комплекса Зарамагских ГЭС. Вода, очищенная в водохранилище от наносов, поступает на турбину головной ГЭС, после чего попадает в деривационный тоннель длиной 14 262 м. Далее – в бассейн суточного регулирования – огромную бетонную чашу емкостью 144 тысячи кв.м, расположенную на вершине горы. Из бассейна на турбины Зарамагскую ГЭС-1 вода подается через систему поверхностных и тоннельных водоводов длиной около 2 км.

Головная Зарамагская ГЭС построена по приплотинной схеме и использует напор, создаваемый грунтовой плотиной. В здании ГЭС установлен один вертикальный гидроагрегат, оборудованный четырехлопастной турбиной. Cреднемноголетняя выработка электроэнергии головной Зарамагской ГЭС составляет 29,5 млн кВ·тч. Станция работает в пиковом режиме, осуществляя выдачу необходимой мощности в сеть в часы максимального потребления нагрузок.

Уникальность гидростанции – в сейсмостойкости плотины – 11,25 балла при сейсмичности местности 9 баллов. Кроме того, запас высоты гребня плотины над уровнем водохранилища – около 17 метров, благодаря этому техническому решению полностью исключена возможность подтопления близлежащих населенных пунктов паводками.

Проект станции менялся по различным причинам: из-за ужесточения экологических требований, пересмотра сейсмичности района строительства и т.п. Из-за проблем с финансированием, материально-техническим снабжением и организацией работ в 1989 году возведение ГЭС было заморожено.  И только в 2005-м, когда ОАО "Зарамагские ГЭС" вошло в состав РусГидро, строительство было продолжено. Уже в сентябре 2009 года Владимир Путин в ходе прямого телемоста дал команду на пуск, и гидростанция начала выдавать мощность в единую энергосистему России. Сразу после этого интенсифицировалось строительство основного энергоузла каскада – Зарамагской ГЭС-1 мощностью 346 МВт. Пуск состоялся 4 февраля 2020 года.

Северо-Осетинский филиал ПАО "РусГидро" включает шесть гидроэлектростанций: это Зарамагская ГЭС-1, головная ГЭС Зарамагского каскада, Эзминская ГЭС, Гизельдонская ГЭС, Дзауджикауская ГЭС и Павлодольская ГЭС. Общая установленная мощность всех гидроэлектростанций Северо-Осетинского филиала составляет 440 МВт.