水力發電利用流動或落差的水來發電。它是歷史最悠久、規模最大的再生能源。水壩蓄水並經由渦輪機釋放水流。徑流式水力發電廠利用自然水流發電，無需大型水庫。潮汐能和波浪能電站則是利用海洋的運動來發電。

基本原理很簡單。水流經渦輪機，帶動渦輪機旋轉。渦輪機帶動發電機發電。發電量取決於水的落差和流量。落差大、水流強勁的大壩可以產生千兆瓦級的電力。

水力發電具有許多優勢。它可以晝夜不停地運行，能夠根據需求快速調節發電量，並將能量儲存在水庫中。然而，它也存在環境成本。水壩會破壞生態系統，阻礙魚類洄遊，並導致人口流離失所。氣候變遷會影響降雨模式，降低部分水力發電項目的可靠性。儘管如此，水力發電仍然是低碳電網的重要組成部分。

常見類型

• 水庫大壩
• 徑流式
• 抽水蓄能
• 潮汐能
• 波浪能