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原理：
水力发电的基本原理是利用水位落差 ，配合水轮发电机产生电力，也就是利用水的位能转为水轮的机械能，再以机械能推动发电机，而得到电力。科学家们以此水位落差的天然条件，有效的利用流力工程及机械物理等，精心搭配以达到最高的发电量，供人们使用廉价又无污染的电力。
而低位水通过吸收阳光进行水循环分布在地球各处，从而回复高位水源。
于1882年，首先记载应用水力发电的地方是美国威斯康辛州。到如今，水力发电的规模从第三世界乡间所用几十瓦的微小型，到大城市供电用几百万瓦的都有。
种类：
按集中落差的方式分类，有：堤坝式水电厂，引水式水电厂，混合式水电厂，潮汐水电厂和抽水蓄能电厂。
按径流调节的程度分类，有：无调节水电厂和有调节水电厂。
按照水源的性质，一般称为常规水电站，即利用天然河流、湖泊等水源发电。
按水电站利用水头的大小，可分为高水头（70米以上）、中水头（ 15-70米）和低水头（低于15米）水电站。
按水电站装机容量的大小，可分为大型、中型和小型水电站。一般将装机容量在5,000kW以下的称为小水电站，5,000至100,000kW的称为中型水电站，10万kW或以上的称为大型水电站或巨型水电站。
流程：
惯常水力发电的流程为：河川的水经由拦水设施攫取后，经过压力隧道、压力钢管等水路设施送至电厂，当机组须运转发电时，打开主阀(类似家中水龙头之功能)，后开启导翼（实际控制输出力量的小水门）使水冲击水轮机，水轮机转动后带动发电机旋转，发电机加入励磁后，发电机建立电压，并于断路器投入后开始将电力送至电力系统。如果要调整发电机组的出力，可以调整导翼的开度增减水量来达成，发电后的水经由尾水路回到河道，供给下游的用水使用。
优势
水能
水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。但为了有效利用天然水能，需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。由于利用自然水流，受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分，与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。
发电
水力发电是再生能源，对环境冲击较小。除可提供廉价电力外， 还有下列之优点：控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运，有关工程同时改善该地区的交通、电
水力发电
水力发电
力供应和经济，特别可以发展旅游业及水产养殖。美国田纳西河的综合发展计划，是首个大型的水利工程，带动整体的经济发展。
缺点：
总体概述
1． 因地形上之限制无法建造太大之容量。单机容量为300MW左右。
2． 建厂期间长，建造费用高。
3． 因设于天然河川或湖沼地带易受风水之灾害，影响其他水利事业。电力输出易受天候旱雨之影响。 .
4． 建厂后不易增加容量。
5．生态破坏：大坝以下水流侵蚀加剧，河流的变化及对动植物的影响等。
6．需筑坝移民等，基础建设投资大。
7．下游肥沃的冲积土因冲刷而减少。
生态影响：
巨大的，需要淹没广泛上游领域的水坝，能够破坏生物的多样性、有生产力的低地、沿江河谷森林、湿地和草原，为水力发电而建设的水库能够引起周边地区栖息地的细碎化和导致水土流失的恶化。
水电项目会影响周围区域的上游和下游的水生生态系统。例如，有研究表明，沿北美大西洋和太平洋海岸的水坝减少了需要到上游产卵的鲑鱼种群数量，因为大坝阻止了这些鱼到上游的繁殖地产卵。虽然在鲑鱼栖息地的最大水坝安装有鱼梯，也不能避免这种情况。年幼的鲑鱼也在遭受着损害，因为在它们迁移到海时，必须通过发电站的涡轮。为了保护这些鱼类，美国的一些地区在一年中的部分时期通过游艇运输小鲑鱼到下游。在特殊情况下，一些大坝，比如旱獭大坝，已被拆除，由于它对鱼类的影响。如何设计对水生生物破坏较小的涡轮发电机，是一个活跃的研究领域。一些缓解措施，如鱼梯，在一些国家已成为新项目获批和现有项目的评审通过的必须条件。
如长江流域大型水利工程的建设等因素，严重影响了中华鲟的洄游路线和繁殖场所，使之种群数量急剧减少，并濒临灭绝危险。
环境影响
水利发电所带来的环境影响水利发电所带来的环境影响水利发电所带来的环境影响
一、 地理方面：巨大的水库可能引起地表的活动，甚至诱发地震。此外，还会引起流域水文上的改变，如下游水位降低或来自上游的泥沙减少等。水库建成后，由于蒸发量大，气候凉爽且较稳定，降雨量减少。
二、 生物方面：对陆生动物而言，水库建成后，可能会造成大量的野生动植物被淹没死亡，甚至全部灭绝。对水生动物而言，水库建成后，由于上游生态环境的改变，会使鱼类受到影响，导致灭绝或种群数量减少。
同时，由于上游水域面积的扩大，使某些生物（如钉螺）的栖息地点增加，为一些地区性疾病（如血吸虫病）的蔓延创造了条件。
三、物理化学性质方面：流入和流出水库的水在颜色和气味等物理化学性质方面发生改变，而且水库中各层水的密度、温度、甚至溶解度等有所不同。深层水的水温低，而且沉积库底的有机物不能充分氧化处于厌氧分解，水体的二氧化碳含量明显增加。
分类
按照水源的性质，可分为：
常规水电站，即利用天然河流、湖泊等水源发电。
抽水蓄能电站，利用电网负荷低谷时多余的电力，将低处下水库的水抽到高处上存蓄，待电网负荷高峰时放水发电，尾水收集于下水库。
按水电站的开发水头手段，可分为：
坝式水电站、引水式水电站和混合式水电站三种基本类型。
按水电站利用水头的大小，可分为：
高水头（70米以上）﹑中水头（ 15-70米）和低水头（低于15米）水电站。
按水电站装机容量的大小，可分为：
大型﹑中型和小型水电站。一般装机容量5 000kW以下的为小水电站，5 000至10万kW为中型水电站，10万kW或以上为大型水电站，或巨型水电站。
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