Είναι η ενέργεια που βασίζεται στην εκμετάλλευση της μηχανικής ενέργειας του νερού και της μετατροπής της σε ηλεκτρική.

Το νερό που βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο έχει δυναμική ενέργεια, λόγω ύψους. Η ενέργεια αυτή μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει σε ρυάκια, χείμαρρους και ποτάμια μέχρι να φτάσει στη θάλασσα. Επίσης το νερό των λιμνών έχει μια ανάλογη δυναμική ενέργεια. Αυτή η ενέργεια του νερού μπορεί να μετατραπεί σε μηχανική, καθώς μπορεί να περιστρέψει τροχούς με πτερύγια, τους λεγόμενους υδροστρόβιλους. Στη συνέχεια αυτή η περιστροφή μπορεί να αξιοποιηθεί για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, δίνοτας κίνηση σε ηλεκτρογεννήτριες που βρίσκονται σε ειδικές εγκαταστάσεις, τους υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Το ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται στους υδροηλεκτρικούς σταθμούς διοχετεύεται στην κατανάλωση μέσω του ηλεκτρικού δικτύου.
Η υδροηλεκτρική ενέργεια είναι μια παραδοσιακή, ανανεώσιμη -αφού πρακτικά δεν εξαντλείται- καθαρή -αφού δεν εκπέμπει ρύπους-, πηγή ενέργειας που χρησιμοποείται εδώ και πολλά χρόνια από τον άνθρωπο.  Ο νερόμυλος είναι μια από τις αρχαιότερες μηχανές που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος για το άλεσμα σιτηρών και καλαμποκιού και για την μεταφορά νερού, ενώ σήμερα πολυάριθμοι υδραυλικοί τροχοί, υδροτριβεία, νερόμυλοι, πριονιστήρια, κλωστουφαντουργεία συνεχίζουν να χρησιμοποιούν τη δύναμη του νερού.