Большая часть гидротурбин приводится в действие энергией воды прикрытой плотинами рек, протекающей по гористой местности. Турбины вращают генераторы электрического тока. В гористых странах гидроэлектростанции производят дешевую энергию, не загрязняя окружающую среду. В США четвертая часть электрической энергии производится гидроэлектростанциями, тогда как в Великобритании гидроэлектростанции производят существенное количество энергии только на севере Шотландии.

Значительные ресурсы гидроэнергии остаются неиспользованными: например, Фрейзер в Канаде может давать 8700 МВт, а Брахмапутра в Индии – 20000 МВт. Система Енисей-Ангара в настоящее время вырабатывает 11000 МВт, а неиспользованные ресурсы этой системы составляют 53000 МВт.

Гидротурбины могут также работать при малом напоре воды, создаваемом приливом. Единственная промышленная приливная станция работает в устье Ранс на севере Франции. Перепад уровней, создаваемый приливом, колеблется очень широко: от 2 см на Таити до 15 м в заливе Фёнди на востоке Канады. Если перепад уровней приближается к верхнему пределу, то строительство приливной гидроэлектростанции целесообразно.

Необходимо как-то увязывать время приливов и пики нагрузки, иначе приливные электростанции будут достигать полной мощности в полночь, когда электрическая нагрузка минимальна. Чтобы избежать этого, можно разделить водохранилище станции на два: верхнее водохранилище, которое наполняется от среднего до высокого уровня прилива, и нижнее водохранилище, которое опорожняется от среднего до нижнего уровня прилива. Такая схема позволяет непрерывно поддерживать разность уровней.

Другой путь состоит в использовании верхнего водохранилища в качестве резервной питающей системы. В этом случае, когда потребление энергии уменьшается, электроэнергия, производимая обычными электростанциями, затрачивается на перекачивание воды из нижнего водохранилища, в верхнее. Когда же потребление электроэнергии возрастет, вода перепускается из верхнего водохранилища в нижнее и электроэнергия вырабатывается, как в обычной электростанции. В такой схеме, помимо генерирования электроэнергии производится ее накопление в больших количествах.