Ludzie od dawna wykorzystują moc naturalnie płynącej wody, aby uczynić życie wygodniejszym. Przed wynalezieniem elektryczności wodospady rzeczne były używane do poruszania turbin, które napędzały młyny, które mogły zmielić pszenicę na mąkę znacznie szybciej niż jakakolwiek ludzka ręka. Maszyny te były nie tylko tak skuteczne, że są używane do dziś, ale stały się mechaniczną podstawa dla generatorów, które mogą wytwarzać energię elektryczną z ruchu spadającej wody, lub hydroelektryczność.
Stworzenie elektrowni wodnej zaczyna się od turbiny wodnej. To urządzenie składa się z skośnych ostrzy owiniętych wokół koła. Jego działanie jest analogiczne do działania wiatraczka z wirującą turbiną, gdy wchodzi w kontakt z poruszającą się wodą. Gdy turbina znajdzie się na drodze spadającej wody, porusza się ona wałem, który z kolei napędza generator elektryczny.
Typ generatora elektrycznego, który jest zwykle używany do zasilania turbin wodnych, to standardowy generator elektromagnetyczny. Ta maszyna pracuje w celu zamiany energii mechanicznej (energii poruszających się obiektów) na energię elektryczną. Odbywa się to za pomocą aparatu, który porusza magnesy wokół przewodnika, generując pole elektromagnetyczne, które jest następnie zbierane jako elektryczność.
Chociaż hydroelektryczność można wytwarzać z naturalnie istniejących wodospadów, większość elektrowni wodnych wytwarza wodę z wodospadów stworzonych przez człowieka. Wodospady te są tworzone przez budowę tam, które ograniczają naturalny przepływ rzeki do kanałów, w których woda będzie napędzać turbiny. Proces ten maksymalizuje wydajność gromadzenia energii, ponieważ kontrola przepływu wody wytwarza wyższe ciśnienie na mniejszym obszarze.