Υπάρχουν δύο βασικές μέθοδοι για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από το νερό. Η μία μέθοδος χρησιμοποιεί το ενεργειακό δυναμικό του παγιδευμένου νερού στα φράγματα σε μια πιο εξελιγμένη εκδοχή του υδάτινου τροχού και η άλλη συλλαμβάνει ενέργεια από τα κύματα του ωκεανού. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το νερό είναι εξ ολοκλήρου ανανεώσιμη, καθώς το νερό είναι ένας άφθονος φυσικός πόρος και δεν καταναλώνεται νερό κατά τη διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Για το λόγο αυτό, πολλά έθνη βασίζονται σε μεγάλο βαθμό στην υδροηλεκτρική ενέργεια επειδή θέλουν να προωθήσουν τη βιώσιμη παραγωγή ενέργειας.
Όταν ένα φράγμα χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας, εγκαθίστανται σήραγγες στο φράγμα όταν κατασκευάζεται. Αυτές οι σήραγγες είναι επενδεδυμένες με τουρμπίνες οι οποίες περιστρέφονται όταν το νερό ρέει μέσα από τις σήραγγες. Καθώς οι τουρμπίνες περιστρέφονται, δημιουργούν ηλεκτρική ενέργεια που μπορεί να τροφοδοτηθεί στο δίκτυο ή να αποθηκευτεί. Οι χειριστές φραγμάτων μπορούν να προσδιορίσουν την ποσότητα της παραγόμενης ενέργειας ρυθμίζοντας τη ροή του νερού. Τα περισσότερα φράγματα είναι ικανά να παράγουν πολύ περισσότερη ενέργεια από ό,τι κάνουν σε καθημερινή βάση, κάτι που μπορεί να είναι χρήσιμο όταν υπάρχουν προβλήματα σε άλλους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και εγκαταστάσεις.
Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το νερό στον ωκεανό είναι γνωστή ως κυματική ενέργεια ή ενέργεια κυμάτων. Αυτή η μέθοδος παραγωγής ενέργειας χρησιμοποιεί αλλαγές στα επίπεδα αέρα των σφραγισμένων θαλάμων για την τροφοδοσία των στροβίλων. Αυτοί οι θάλαμοι επιπλέουν σε μέρη του ωκεανού με υψηλή κυματική δραστηριότητα, διασφαλίζοντας ότι μπορεί να παραχθεί μεγάλη ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας. Δεν είναι όλες οι περιοχές του ωκεανού κατάλληλες για την παραγωγή κυματικής ενέργειας, αλλά ορισμένες παραθαλάσσιες κοινότητες έχουν εκμεταλλευτεί την τεχνολογία για να τροφοδοτήσουν μόνες τους.
Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας αποτελεί σημαντικό μέλημα για μεγάλο μέρος του κόσμου, καθώς η ζήτηση αυξάνεται μόνο με τον αυξανόμενο ανθρώπινο πληθυσμό. Το πλεονέκτημα της υδροηλεκτρικής ενέργειας είναι ότι μόλις κατασκευαστούν εγκαταστάσεις παραγωγής, είναι εύκολο να διατηρηθούν και να λειτουργήσουν. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το νερό είναι επίσης καθαρή, καθώς δεν περιλαμβάνει την καύση ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή ενέργειας. Οι άνθρωποι μπορούν επίσης να παράγουν οι ίδιοι υδροηλεκτρική ενέργεια, εάν έχουν πρόσβαση σε ένα ταχέως κινούμενο σώμα νερού, ώστε να μπορούν να εγκαταστήσουν υδροηλεκτρικούς τροχούς.
Υπάρχουν ορισμένα μειονεκτήματα στην ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από το νερό. Τα φράγματα, για παράδειγμα, μπορεί να είναι αρκετά καταστροφικά όταν εγκατασταθούν, καθώς το νερό θα πλημμυρίσει τις περιοχές πίσω από τα φράγματα. Αυτό αποτέλεσε αιτία διαμάχης στο παρελθόν, ειδικά όταν τα φράγματα πλημμυρίζουν κοιλάδες που χρησιμοποιούσαν οι ντόπιοι λαοί για ταφές και θρησκευτικές τελετές. Εάν ένα φράγμα αποτύχει, προκαλεί επίσης καταστροφικές πλημμύρες και οι άνθρωποι κατάντη ενός φράγματος τείνουν να αντιμετωπίζουν μείωση του διαθέσιμου νερού μετά την εγκατάστασή του. Ανησυχίες έχουν επίσης εκφραστεί σχετικά με την ισχύ των κυμάτων, καθώς μπορεί να είναι αρκετά θορυβώδης και μπορεί να αποδειχθεί επιβλαβής για τη θαλάσσια ζωή.