Une centrale hydroélectrique utilise le courant pour produire de l'électricité en entraînant des turbines connectées à des alternateurs : plus le débit de l'eau est élevé, plus les turbines tournent rapidement et plus la centrale produit d'électricité. Les centrales hydroélectriques sont donc généralement intégrées à des barrages, où le débit de la retenue d'eau peut être utilisé pour jouer sur la vitesse de la turbine. Par rapport aux centrales thermiques à flamme, les centrales hydroélectriques produisent beaucoup moins d'émissions et de rejets, et ont une plus haute efficacité énergétique.
Néanmoins, les centrales hydroélectriques causent, elles aussi, des dégâts sur l'environnement. Construire des barrages sur des fleuves en modifie radicalement l'écosystème, et les grands barrages ont des conséquences sur la culture et l'histoire des populations : la Tennessee Valley Authority a causé le déplacement forcé de milliers de villages, et le barrage des Trois Gorges a détruit des sites archéologiques et culturels.