Unter einem Wasserkraftwerk wird eine Anlage verstanden, welche die Strömung des Wassers ausnutzt und die mechanische Energie im Anschluss in elektrischen Strom umwandelt. In erster Linie wird die mechanische Energie vervielfacht, indem das Wasser durch eine Stauanlage zurückgehalten wird. Im Anschluss wird das abfließende Wasser durch ein Wasserrad oder eine Wasserturbine geleitet, sodass das Drehmoment anfängt zu arbeiten. Dessen Bewegungen werden im Anschluss an die Welle des Generators weitergeleitet. Dieser wandelt die mechanischen Drehungen in elektrische Energie um.

Die Bauteile von einem Wasserkraftwerk sind stets von dessen Größe und Bauart abhängig, auftreten können neben dem Staudamm oder der Staumauer auch ein Wehr, ein Umspannwerk, Rohrleitungen, Talsperre oder Treibgutrechen. Weltweit wird beinahe 18 Prozent der elektrischen Energie durch Wasserkraftwerke erzeugt, Norwegen und Brasilien kommen auf eine Stromdeckung von 80 bis 100 Prozent durch Wasserkraft. In Deutschland wird die Wasserkraft lediglich zu 3,5 Prozent genutzt, in Österreich zu 55 Prozent. Die Investitionen für den Bau eines Wasserkraftwerkes sind äußerst hoch, daher kann die Rentabilität der Anlage belastet werden. Aus diesen Gründen ist Strom aus Wasserkraftwerken zunächst kostspieliger als Energie aus Dampfkraftwerken. Falls die Investitionskosten allerdings gedeckt sind, macht sich die kostenlose Stromerzeugung bemerkbar. Daher wird das Wasserkraftwerk zumeist auf eine hohe Lebensdauer konzipiert, sodass der Kosteneffekt möglichst lange genutzt werden kann.

Errichtet wird ein Wasserkraftwerk zumeist im Mittel- und Hochgebirge oder an großen Flüssen, so können der Höhenunterschied und der daraus entstehende Druck die Wirtschaftlichkeit um ein Vielfaches steigern. Beim Bau von neuen Wasserkraftwerken entstehen häufig gravierende Konflikte, denn durch den Bau neuer Stauseen oder Sperrwerken werden immense Landflächen verbraucht.