Οι υδροστρόβιλοι χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή ενέργειας από το κινούμενο νερό, συνήθως για την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας. Λειτουργούν πιέζοντας το νερό να περάσει από λοξά πτερύγια, τα οποία περιστρέφουν τους στρόβιλους. Οι υδροστρόβιλοι μπορούν να συνδεθούν μηχανικά σε μηχανήματα ή σε ηλεκτρική γεννήτρια. Οι ατμοστρόβιλοι χρησιμοποιούν αέριο ατμό, αντί για υγρό νερό, για να λειτουργήσουν.
Ο πρόδρομος των υδροστροβίλων ήταν ο υδάτινος τροχός, ο οποίος χρησιμοποιήθηκε για χιλιάδες χρόνια. Ένας τροχός νερού είναι προσανατολισμένος κατακόρυφα με μόνο ένα μικρό τμήμα βυθισμένο κάτω από το νερό ανά πάσα στιγμή. Αυτός ο τύπος τροχού βασίζεται στην οριζόντια ορμή του νερού σε ένα ποτάμι για να στρίψει. Για να λειτουργήσει αυτό, ο τροχός πρέπει να έχει ραβδώσεις ή κουβάδες για να πιάνει το νερό. Η ίδια αρχή χρησιμοποιείται στον τροχό κουπιών ενός ατμόπλοιου.
Οι υδροστρόβιλοι, ωστόσο, λειτουργούν με διαφορετικό τρόπο, με τα πτερύγια διατεταγμένα με τρόπο ανάλογο με εκείνον ενός ανεμόμυλου. Το υγρό ρέει μέσα από έναν ανεμόμυλο αντί να τον προσπερνά. Ο ίδιος σχεδιασμός χρησιμοποιείται για τουρμπίνες νερού, αν και το σχήμα των πτερυγίων είναι βελτιστοποιημένο για νερό αντί για αέρα.
Ο υδροστρόβιλος άρχισε να χρησιμοποιείται εκτενώς τον 19ο αιώνα. Πριν διατεθεί η ηλεκτρική ενέργεια, τα εργοστάσια τροφοδοτούνταν με μηχανική τροφοδοσία. Οι υδροστρόβιλοι προσαρτήθηκαν σε μηχανήματα με τον ίδιο σχεδόν τρόπο που ο κινητήρας ενός αυτοκινήτου συνδέεται στους τροχούς του. Ένας κινητήρας μπορεί να συνεχίσει να περιστρέφεται ενώ ένα κιβώτιο ταχυτήτων κατανέμει την ισχύ στους τροχούς κάνοντας ή σπάζοντας μια μηχανική σύνδεση. Με παρόμοιο τρόπο, ένα εργοστάσιο μπορεί να τροφοδοτηθεί χωρίς ηλεκτρισμό.
Τα τελευταία χρόνια, οι υδροστρόβιλοι έχουν χρησιμοποιηθεί σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Αυτές οι εγκαταστάσεις συνήθως περιλαμβάνουν ένα φράγμα με σημαντική διαφορά στη στάθμη του νερού μεταξύ των πλευρών. Το εργοστάσιο εξάγει τη βαρυτική δυναμική ενέργεια που αποθηκεύεται στο υψηλότερο νερό αναγκάζοντάς το να ρέει μέσα από τουρμπίνες νερού. Με άλλα λόγια, καθώς το νερό πέφτει από το υψηλό επίπεδο στο χαμηλό επίπεδο, πιέζει τα πτερύγια ενός υδροστροβίλου και περιστρέφει τον στρόβιλο. Η περιστροφική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική με μια ηλεκτρική γεννήτρια. Το 2008, η υδροηλεκτρική ενέργεια αντιπροσώπευε την πλειοψηφία της ανανεώσιμης ενέργειας που παράγεται παγκοσμίως.
Οι ατμοστρόβιλοι, από την άλλη πλευρά, αξιοποιούν ενέργεια από ατμό αντί για υγρό νερό. Χρησιμοποιούνται εκτενώς σε άλλους τύπους σταθμών παραγωγής ενέργειας. Στην πραγματικότητα, ο ατμοστρόβιλος είναι η κύρια μέθοδος μετατροπής της θερμικής ενέργειας σε κινητική σε εφαρμογές μεγάλης κλίμακας. Είτε η θερμότητα σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας προέρχεται από την καύση άνθρακα είτε από την πυρηνική σχάση, χρησιμοποιείται για να βράσει νερό και να παράγει ατμό. Ο ατμός υψηλής πίεσης στη συνέχεια εκτρέπεται για να ρέει μέσα από έναν στρόβιλο, αναγκάζοντας τον να περιστρέφεται γρήγορα και να περιστρέφει μια ηλεκτρική γεννήτρια.