利用水位落差，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。按集中落差的方式分类分为堤坝式水电厂，引水式水电厂，混合式水电厂，潮汐水电厂，抽水蓄能电厂，按径流调节的程度分类分为无调节水电厂，有调节水电厂，按照水源的性质分为常规水电站，即利用天然河流、湖泊等水源发电。