Das gesamte, fast 550 Kilometer lange Gewässernetz im Projektgebiet soll ökologisch durchgängig gestaltet werden (mit Ausnahme der Talsperren). Hierfür werden bis zu 1.000 störende Querbauwerke um- oder zurückgebaut. Außerdem werden auf bis zu 150 Kilometern der Strukturreichtum im Gewässerbett erhöht und bachnahe Überflutungsbereiche geschaffen. Entlang von bis zu 100 Uferkilometern wird der Waldumbau gefördert, um naturnahe Waldlebensräume und die Wasserqualität der Mittelgebirgsbäche zu erhalten und zu entwickeln.

Ökologische Durchgängigkeit von Fließgewässern bedeutet, dass sämtliche bachbewohnende Lebewesen von Fischen bis hin zu wirbellosen Kleinlebewesen das Gewässer stromauf und stromab zwischen ihren Nahrungs-, Laich- und Rückzugslebensräumen ungehindert durchwandern können. Durchlässe stören diese Durchgängigkeit, da sie das Gewässer oder die Uferbereiche einengen, die Fließgeschwindigkeit erhöhen, für Beschattung sorgen und in Form von Abstürzen teils unüberwindbare Hindernisse schaffen. Dies führt zu einer Artenarmut in den Bach-Ökosystemen.

Das Netz an Bergbächen im Thüringer Wald zieht sich wie Lebensadern durch das Gebiet, dessen Gebirgsrelief maßgeblich vom Wasser geprägt wurde. Auch wenn die Fließgewässer wenig Fläche einnehmen, ist ihre Dichte mit 1,65 Kilometern pro Quadratkilometer im Biosphärenreservat recht hoch. Die Waldbäche sind für die Landschaft und die Biodiversität von herausragender Bedeutung. Nach Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie sind die Fließgewässer mit flutender Wasservegetation sowie die sie begleitenden feuchten Hochstaudenfluren besonders bedeutend. Darüber hinaus bilden die Galeriewälder entlang der Bergbäche sowie Quellwälder im Bereich der Quellstandorte und Sümpfe wertvolle Biotope. Neben ihrer Bedeutung für die Biodiversität im Biosphärenreservat spielen die Bäche zudem eine wichtige Rolle für das lokale Klima.