水能利用的主要方式是发电。水力发电就是利用河流中蕴藏着的水能来产生电能，其中最常用的方法就是在河流上建筑拦河坝，将分散在河段上的水能资源集中起来，然后靠引水管道引取集中了水能的水流去转动设在厂房中的水轮发电机组，在机组运转的过程中，就将水能转变成了电能。因为利用的是水能，而水流本身并无损耗，仍可以为下游用水部门所利用。
水力发电有以下特点：
（1）水作为一种资源可由自然界水循环中的降水补充，使水能资源成为不会枯竭的再生能源，所以其发电成本非常低。
（2）水力发电事业和其他水利事业可以互相结合。为了使水能产生电能，常常要修建水库，而水库又可承担防洪、供水、发展航运事业等多种任务。
（3）水电站中装设的水轮机开启方便、灵活，适宜于作为电力系统中的变动用电器，有利于保证供电质量。
（4）水电站建成后，能够连续提供廉价的电力。
（5）水力发电不污染环境，是一种公认的清洁能源。
当然水力发电也有其固有的缺点，在修建大型水库时，常要搬迁相当数量的库区群众，既要增加投资，也要增加一系列的移民安置工作量，这是建设大型水电站特有的问题。但是，它的优点仍然值得人们注意。
正因为水力发电有许多优点，所以优先发展水电是世界各国能源开发中的一条重要途径，只有当水能源开发程度较高时，才能多建火电、核电站。
在水力发电事业发展较快的前9个国家中，法国、意大利的水能开发程度已大于90％；美国、加纳、日本、挪威的开发程度为40％～60％；前苏联、巴西约为15％～20％，我国则不到5％。世界上发达国家的水能资源开发程度平均为40％以上，发展中国家平均为7％。世界上有35个国家的水力发电量占总电量的2／3以上，其中挪威、加拿大、赞比亚的水力发电量占这些国家总发电量的99％，而我国水力发电量仅占全国总发电量的20％。