人类自古以来就知道利用水能磨面，带动水泵、木锯以及其他工具。19世纪后期，人们掌握了用水发电的技术。流往低处的水产生势能，带动水轮机，并转换成电能。

水电站具有精确的可控性，与其他再生能源相比，这是一个明显的优势。在电力需求小的时候，可用水电站发的电驱动水泵，将水从低处泵向高处，从而储存能源。专家们把这一设计称为“抽水蓄能电站”。

水资源充分的山地国家几乎完全可以用水电满足全部电力需求。瑞士、奥地利等阿尔卑斯山区国家可以用水电满足将近三分之二的电力需求。在全世界，水电占电力的七分之一。在环保方面，即便是巨型的水力发电站也不会释放温室气体。

然而，水力发电也有其另一面。为了建造大型水电站，许多地方要被淹没，譬如南美的亚马逊地区和中国的三峡库区，人与自然的生存空间遭到永久破坏。