L’energia idraulica rappresenta approssimativamente 1/4  dell’energia totale prodotta nel mondo e negli ultimi anni sta considerevolmente aumentando d’importanza; in molti paesi, quali ad esempio Norvegia, Repubblica democratica del Congo e Brasile, rappresenta la fonte dominante per la produzione di energia elettrica. L’impianto Itaipu sul Rio Paranà, tra Brasile e Paraguay, ufficialmente inaugurato nel 1982, ha la più grande capacità del mondo (12.600 megawatt a pieno regime).
In alcuni paesi sono stati costruiti impianti idroelettrici di piccole dimensioni, con capacità comprese tra un kilowatt e un megawatt. In molti distretti della Cina, ad esempio, piccole centrali di questo tipo costituiscono la fonte principale di energia.
La tecnologia della maggior parte dei grandi impianti è rimasta la stessa per tutto il secolo. Gli impianti sono serviti da un grande bacino di riserva, a monte di una diga, dove il flusso dell’acqua può essere controllato per mantenere un livello pressoché costante. Dalle condotte forzate, l’acqua entra nelle turbine attraverso valvole che controllano la quantità del flusso secondo la domanda d’energia ed esce  passando attraverso il canale di scarico . I generatori sono montati direttamente sopra  le turbine, su alberi verticali. Il tipo di turbina dipende dal salto e dalla portata d’acqua: per alti salti si usano turbine Pelton, per medi salti si usano turbine Francis , per dislivelli relativamente bassi e con grandi portate si usano turbine Kaplan.Negli impianti idroelettrici moderni vengono impiegate generalmente turbine Kaplan fino a 60 m. e turbine Francis fino a 600 m. L’impianto che dispone del dislivello maggiore (circa 1770 m.) si trova a Reisseck, in Austria, e utilizza una turbina Pelton, mentre singole unità di notevoli dimensioni sono installate nell’impianto di Itaipu, in Brasile: si tratta di 18 turbine Francis da 700 megawatt ciascuna, per una capacità complessiva di 12.600 megawatt. Molti degli impianti idroelettrici a basso dislivello realizzati prima del 1930 sono stati abbandonati a causa delle elevate spese di manutenzione e di manodopera. Tuttavia il crescente costo dei combustibili fossili ha riportato l’interesse anche sugli impianti di piccole dimentioni.