位於高處的水(具有位能)往低處流動時位能轉換為動能,此時裝設在水道低處的水輪機,因水流的動能推動葉片而轉動(機械能),如果將水輪機連接發電機,就能帶動發電機的轉動將機械能轉換為電能,這就是水力發電的原理。水力為最“傳統” 的再生能源之一,水力發電技術也是再生能源中最成熟者。
然而由於大型水力發電多為水庫式電廠,水壩之建造於各地造成極具爭議的環境問題,且大型水力資源已漸趨稀少,故世界趨勢為朝向非水壩式的小水力發電發展。小水力發電可為川流式、調整池式或水庫式,以川流式及調整池式居多。世界各國對小水力的容量規模定義不一,一般多介於 5,000 瓩至 25,000 瓩之間,我國則常認定 20,000 瓩以下者為小水力。

石門發電廠(大漢溪)
(圖片來源:台灣電力公司)
台灣雨量充沛,河川坡地陡峻,水力資源豐富,水力發電曾為台灣光復初期發電系統之主力。早期台灣的水力發電大多由屬於中華民國公營事業之台灣電力公司進行規劃開發,但政府近年來開放民間設置發電廠,其中 2002 年 6 月嘉南實業公司興建完成 8,750 瓩的烏山頭水力發電廠,為台灣第一座民營之水力發電廠,另外亦包括聚電企業開發公司於2004年10月修復完成台東縣卑南鄉境內 2,300 瓩之卑南上圳小型發電廠,陸續有民間投入小水力之開發。目前台灣電力公司所屬水力發電廠共11所,總裝置容量共 454.16 萬瓩(4541.607 MW)[1],而目前依《電業法》發給電業執照正式商轉之民營水力發電業共3家,共4座水力發電廠,裝置容量共 38,954 瓩(38.954 MW)。