水力發電的基本原理是利用水位落差 ，
配合水輪發電機產生電力，
也就是利用水位能轉為水輪的機械能，
再以機械能推動發電機，
從而得到電力。
科學家們以此水位落差的天然條件，
有效地利用流力工程及機械物理等，
精心搭配以達到最高的發電量，
供人們使用廉價又無污染的電力。
一、水利發電優點
1、不耗燃料、成本低廉
2、水火互濟、調峰靈活
3、綜合利用、多方得益
4、取之不盡、用之不竭
5、環境優美、能源潔淨
6、水庫可以綜合利用， 承擔防洪、灌溉、航運， 以及城鄉生活和企業用水、養殖、旅遊等任務。
二、水力發電的種類（水源運轉情況劃分）
1、川流式發電廠
一年的大部分時間依河川的自然流量運轉， 流量大時， 輸出電力可達設計時全廠總容量；流量小時， 可能只輸出全廠容量不到三分之一的電力。 當河川流量大於全廠總發電用所需的水量時， 多餘的水量無法利用， 只好直接排放到下游去， 此部分時間應該是一年的一小部分時間。 這種無法依據電力系統負載之需求來調節發電機組輸出， 一般均作為「基載電廠」
2、調整池式發電廠
水量運用的主要情況和川流發電廠相同， 只是它的蓄水池蓄水量稍大，
3、水庫式發電廠
水力發電廠的水庫蓄水量很大， 供該發電廠配合電力系統負載需求使用時， 稱為水庫式發電廠。 水庫發電廠的運轉情況不隨河川的流量而變化， 而是視電力系統負載的需要而定， 對電力公司而言是深具意義的， 可作為尖載電廠。
4、抽蓄式發電廠
又稱為揚水式發電廠， 必須有兩個相當大的儲水池， 上游的前池加上下游的後池， 後池利用尾水路外的河流， 構築欄河壩攔堵尾水形成水庫。
