Hidroelektrarne spremenijo kinetično in potencialno energijo vodotoka v mehansko energijo in kasneje v električno energijo. Glavna sestavna dela sta vodna turbina in generator električne energije (voda teče v turbino, ki poganja generator). Le-ta proizvaja električno energijo in jo pošilja v omrežje. Električna energija, ki jo pridobimo iz hidroelektrarn spada med cenejše, saj je gorivo brezplačno.
Vodno elektrarno sestavljajo naslednji elementi:
zajezitev vodotoka z jezom, grobo rešetko, peskolovom in čistilnim kanalom;
dovod vode z vstopno in predturbinsko zapornico;
vodna turbina, ki z energijo vode poganja generator električne energije;
Energijo vode imenujemo hidroenergija. Pretvorba hidroenergije v električno poteka v hidroelektrarnah (kinetična energija vode, ki jo ta pridobi s padcem, se v hidroelektrarni pretvarja v električno energijo).
Hidroenergetski potencial je potencial vodotokov. Z njim določimo, koliko hidroelektrarn, v kakšni izvedbi in kakšnih moči lahko postavimo na določenem območju.
Glede na izvedbo poznamo različne hidroelektrarne: