มนุษย์ได้ควบคุมพลังของน้ำที่ไหลตามธรรมชาติมาเป็นเวลานานเพื่อทำให้ชีวิตสะดวกยิ่งขึ้น ก่อนการประดิษฐ์ไฟฟ้า น้ำตกในแม่น้ำเคยใช้ในการเคลื่อนย้ายกังหัน ซึ่งขับเคลื่อนโรงสีที่สามารถบดข้าวสาลีให้เป็นแป้งได้เร็วกว่ามือมนุษย์มาก ไม่เพียงแต่เครื่องจักรเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากจนยังคงใช้มาจนถึงทุกวันนี้ แต่ยังกลายเป็นเครื่องจักรอีกด้วย พื้นฐานสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่ของน้ำตกได้ หรือ ไฟฟ้าพลังน้ำ
การสร้างไฟฟ้าพลังน้ำเริ่มต้นด้วยกังหันน้ำ อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยใบมีดทำมุมพันรอบล้อ การทำงานคล้ายกับกังหันหมุนเมื่อสัมผัสกับน้ำที่กำลังเคลื่อนที่ เมื่อกังหันวางอยู่ในเส้นทางที่น้ำตกลงมา กังหันจะเคลื่อนเพลาซึ่งจะให้พลังงานแก่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ประเภทของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ใช้โดยทั่วไปในการจ่ายพลังงานให้กับกังหันน้ำคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบแม่เหล็กไฟฟ้ามาตรฐาน เครื่องนี้ทำงานเพื่อแปลงพลังงานกล (พลังงานของวัตถุเคลื่อนที่) เป็นพลังงานไฟฟ้า ทำได้โดยใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่แม่เหล็กไปรอบ ๆ ตัวนำ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่สะสมเป็นไฟฟ้า
ในขณะที่พลังน้ำสามารถสร้างขึ้นจากน้ำตกที่มีอยู่ตามธรรมชาติ โรงไฟฟ้าพลังน้ำส่วนใหญ่สร้างน้ำจากน้ำตกที่มนุษย์สร้างขึ้น น้ำตกเหล่านี้สร้างโดยการสร้างเขื่อน ซึ่งจำกัดการไหลของแม่น้ำตามธรรมชาติให้เป็นช่องทางที่น้ำจะผลิตกังหัน กระบวนการนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรวบรวมพลังงานให้มากที่สุด เนื่องจากการควบคุมการไหลของน้ำจะสร้างแรงดันที่สูงขึ้นในพื้นที่ที่เล็กกว่า