Ľudia už dlho využívajú silu prirodzene tečúcej vody, aby uľahčili život. Pred vynálezom elektriny sa riečne vodopády používali na pohyb turbín, ktoré poháňali mlyny, ktoré dokázali zomlieť pšenicu na múku oveľa rýchlejšie ako ktorákoľvek iná ľudská ruka. Tieto stroje boli nielen také účinné, že sa používajú dodnes, ale stali sa aj mechanickými základ pre generátory, ktoré by mohli vytvárať elektrinu z pohybu padajúcej vody, alebo vodná elektrina.
Tvorba vodnej energie začína vodnou turbínou. Toto zariadenie sa skladá z lomených nožov omotaných okolo kolesa. Jeho činnosť je analogická ako pri veterníku, pri ktorom sa turbína otáča pri kontakte s prúdiacou vodou. Keď je turbína umiestnená v dráhe padajúcej vody, turbína pohybuje hriadeľom, ktorý zase napája elektrický generátor.
Typ elektrického generátora, ktorý sa zvyčajne používa na napájanie vodných turbín, je štandardný elektromagnetický generátor. Tento stroj pracuje na premene mechanickej energie (energie pohybujúcich sa objektov) na elektrickú energiu. To sa deje pomocou prístroja, ktorý pohybuje magnetmi okolo vodiča a vytvára elektromagnetické pole, ktoré sa potom zhromažďuje ako elektrina.
Zatiaľ čo vodnú elektrinu je možné vyrábať z prirodzene existujúcich vodopádov, väčšina vodných elektrární vyrába vodu z vodopádov vytvorených človekom. Tieto vodopády sú vytvárané priehradami, ktoré obmedzujú prirodzený tok rieky do kanálov, kde bude voda poháňať turbíny. Tento proces maximalizuje účinnosť zberu energie, pretože riadenie toku vody vytvára vyšší tlak na menšej ploche.