水力发电大坝拦截河水形成水库。大坝后储存的水具有势能。当水被释放时，水流经涡轮机，带动涡轮机旋转发电。大坝通过控制水流来调节水量，在用电低谷时蓄水，在用电高峰时放水。

水坝规模各异。中国的三峡大坝是最大的水坝，装机容量超过22吉瓦。小型径流式水电站发电量仅为几兆瓦，储能设施也十分有限。抽水蓄能电站通过在电价低廉时将水抽到高处储存能量，并在需要用电时将水释放到低处储存能量。

水力发电是可再生能源，属于低碳能源。它能提供稳定的电力和灵活的电网配置。但它也存在成本。水库会淹没土地，导致居民流离失所。大坝会阻碍鱼类洄游，并截留泥沙。水库中会形成甲烷并逸散。这些影响因地点而异。有些大坝管理得当，而另一些则造成了持久的损害。

主要特点

• 水库蓄水
• 涡轮机和发电机
• 用于防洪的溢洪道
• 鱼梯和缓解措施
• 抽水蓄能的各种类型