Le noyau interne du barrage est une fine couche de matériau argileux qui résiste aux infiltrations . Les résidus du dragage de l'or, le sable et le gravier provenant des opérations de dragage de la ruée vers l'or du début du le long de la rivière Feather, constituent le reste du barrage d'Oroville. Sous le barrage, une caverne géante presque aussi grande que le Capitole de l'État de Californie fut creusée pour abriter six unités de production d'électricité. Couplées à quatre unités supplémentaires dans la centrale de pompage-turbinage de Thermalito (Thermalito Pumping–Generating Plant), elles produiront annuellement plus de 2,8 milliards de kilowattheures d'énergie.