Os humanos há muito tempo aproveitam o poder da água que flui naturalmente para tornar a vida mais conveniente. Antes da invenção da eletricidade, as cachoeiras de rios eram usadas para mover turbinas, que moviam moinhos que podiam transformar o trigo em farinha muito mais rápido do que qualquer mão humana. Essas máquinas não apenas eram tão eficazes que ainda são usadas hoje, mas também se tornaram mecânicas base para geradores que poderiam criar eletricidade a partir do movimento da queda d'água, ou hidroeletricidade.
A geração de energia hidrelétrica começa com uma turbina hidráulica. Este dispositivo consiste em lâminas angulares enroladas em uma roda. Seu funcionamento é análogo ao de um cata-vento com a turbina girando ao entrar em contato com a água em movimento. Quando a turbina é colocada no caminho da queda d'água, a turbina move um eixo que, por sua vez, alimenta um gerador elétrico.
O tipo de gerador elétrico geralmente usado para alimentar turbinas de água é um gerador eletromagnético padrão. Esta máquina funciona para converter energia mecânica (a energia de objetos em movimento) em energia elétrica. Isso é feito por meio de um aparato que move ímãs ao redor de um condutor, gerando um campo eletromagnético que é coletado como eletricidade.
Embora a hidroeletricidade possa ser gerada a partir de cachoeiras naturalmente existentes, a maioria das usinas hidrelétricas gera água de cachoeiras feitas pelo homem. Essas cachoeiras são formadas pela construção de represas, que restringem o fluxo natural de um rio em canais por onde a água abastecerá as turbinas. Este processo maximiza a eficiência da coleta de energia porque o controle do fluxo de água cria uma pressão maior em uma área menor.
