Máy phát điện thủy điện khai thác sức mạnh của nước được ép qua đập để làm quay các cánh của tuabin, tạo ra điện. Các nhà máy này hoạt động bằng trọng lực thay vì hơi nước như trường hợp của các nhà máy nhiệt điện than .
Các nhà máy thủy điện phụ thuộc vào sự sụt giảm độ cao tự nhiên xảy ra ở đâu đó dọc theo chiều dài của một con sông rộng lớn. Sự sụt giảm này cho phép khai thác nước rơi xuống để làm quay tuabin, nhưng chúng gần như không thể tạo ra một cách nhân tạo. Người bảo vệ đập của nhà máy đảm bảo rằng có một hồ chứa đầy đủ phía sau tuabin để nhà máy điện có thể chạy một cách đáng tin cậy.
Một số nhà máy thủy điện nổi tiếng bao gồm:
- Nga, Sayano-Shushenskaya.
- Hoa Kỳ, Đập Hoover.
- Ai Cập, đập Aswan.
Năng lượng thủy điện rất sạch về ô nhiễm không khí do hoạt động của nó tạo ra, đặc biệt là khi so sánh với các chất ô nhiễm do các nhà máy nhiệt điện than tạo ra. Các bể chứa của chúng hoạt động giống như pin dự trữ và sản lượng của chúng về mặt điện dễ dàng mở rộng hơn nhiều so với nhu cầu của thời điểm này, vì nhu cầu về điện thay đổi rộng rãi trong chu kỳ 24 giờ. Một số đập thậm chí còn được trang bị để bơm nước trở lại hồ chứa của chúng trong thời gian "xuống" của các chu kỳ này, thường là qua đêm khi nhu cầu thấp.
