L’endroit où l’usine est construite doit avoir un marnage (différence entre marée haute et marée basse) important, environ 10 à 15 m avec un minimum de 5 m pour que cela soit économiquement viable. Il doit y avoir une baie pouvant contenir beaucoup d’eau à marée haute, l’installation ne doit pas modifier la résonance des marées mais la réguler (oscillation régulière des niveaux d’eau de la vitesse et de la direction des courants marins).
L’usine marémotrice est la principale source d'électricité de la Bretagne et contribue ainsi à réduire le déficit énergétique de cette région. Le facteur de disponibilité de l’installation est d’environ 25 % (production de 500 GWh/an pour une puissance installée de 240 MW), taux qui est lié à la périodicité et à l’amplitude des marées. Le coût de production d’électricité est évalué à 12 cents d’euros du kWh.
L’usine marémotrice de la Rance est un site touristique qui a attiré plus de 70 000 personnes en 2006. Une écluse dans la partie ouest du barrage permet le passage de 18 000 bateaux par an entre la Manche et la Rance.
Les fréquences d’éclusages pour les bateaux ont été restreintes en 2005 par le sous-préfet en faveur de la circulation automobile sur le barrage.
La route départementale 168 passe sur le barrage et permet aux véhicules de relier Dinard à Saint-Malo.
Transformant l’écosystème de la Rance, le barrage est responsable de son envasement progressif. Le lançon et la plie ont disparu, mais le bar et la "morgate" ou "margate" (seiche) remontent de nouveau le fleuve. En fait la faune s’est totalement transformée puisque les espèces plus petites et plus rapides constituent la majeure partie de la faune, leur vivacité permet de passer à travers les hélices du barrage, chose impossible pour les espèces « nobles » plus lentes.
Malgré cela, un veau marin a réussi à traverser le barrage, par l’écluse ou les groupes bulbes, et réside depuis 2001 dans le secteur de Mordreuc, malgré les multiples tentatives des vétérinaires d’Océanopolis de le réintroduire dans son environnement d’origine. Il a été rejoint en 2006 par un petit marsouin qui lui a élu domicile du côté de Jouvente.
On note également la présence d'espèces de poissons telles que dorades (grises et royales), mulets (lippus et dorés), raies (bouclées et fleuries), lieus jaunes, vieilles et même depuis quelques années de petits sars.
L’estuaire est soumis à des mouvements de marée dont les horaires dépendent de la stratégie d’exploitation d’EDF.
Autrefois, avant la construction du barrage (1963-1966), la dénivellation entre pleine mer et basse mer au port Saint-Jean atteignait 13,98 m (La hauteur de la pleine mer pouvait atteindre 0,25 m de plus qu’à Saint-Malo, mais elle accusait un retard de douze minutes sur celle enregistrée à Saint-Malo, à la tour Solidor). L’étale ne durait pas plus de 4 à 5 minutes. Le retard de la basse mer par rapport à la tour Solidor était très important et proportionnel au coefficient de la marée. Il était dû à l’écoulement des eaux de nombreuses baies, du cours naturel de la rivière, et de la réserve constituée en amont du barrage du Châtelier. La basse mer n’avait pas d'étale.
Désormais, le barrage, usine marémotrice de la Rance, marne la mer avec une dénivellation entre pleine mer et basse mer qui atteint 7,50 m. Son amplitude va de 12 m maximum en pleine-mer à 4,5 m minimum en basse-mer. Les étales de pleine-mer et de basse-mer durent une heure environ. Cela a profondément modifié l’écosystème, les fonds marins, les marnages et les courants de l’estuaire de la Rance.
L’association COEUR (comité opérationnel des élus et des usagers de la Rance) a décidé EDF à faire un test exceptionnel de pleine-mer à 12,52 m, le vendredi 31 août 2007, entre 11 h 30 et midi, pour étudier son action sur l’environnement du haut des plages de l'estuaire de la Rance.
L’énergie fournie par une énergie marémotrice n’est pas créée ex nihilo : l’usine s’opposant au mouvement des marées, elle transfère de ce fait un peu d’énergie cinétique de la rotation de la Terre par rapport au couple Terre-Lune, et ralentit donc de façon infinitésimale celle-ci. Pour des raisons d’invariance du moment cinétique, la Lune s'éloigne de façon infinitésimale aussi. Le magazine Pour la Science le rappelle : « L’origine de l'énergie des marées – terrestre comme océanique – est claire à présent : elle est prélevée sur l’énergie de rotation de la Terre autour d’elle-même ».
Il est estimé dans le même article que la Terre, laissée à elle-même, n’aurait achevé son mouvement de rotation sur elle-même que dans dix milliards d’années. Néanmoins, une baisse de quelques pour cents de la vitesse de rotation de la Terre sur le long terme aurait des implications météorologiques certaines en augmentant l’amplitude des cycles thermiques jour/nuit.