Hidroenergija izkorišča različne sile, ki nastanejo pri premikanju vode, da bi pridobila energijo za številne namene. Imenuje se tudi hidroelektrarna ali preprosto vodna energija. Hidroenergija se lahko uporablja za proizvodnjo električne energije ali tudi za ustvarjanje mehanskega gibanja, ki poganja stroje za različne potrebe. Za razliko od mnogih drugih virov energije, kot so fosilna goriva, vodna energija zagotavlja stalen vir energije, ki ga ni mogoče izčrpati.
Obstajajo različne vrste naravnih gibanj vode, ki se lahko uporabljajo za hidroenergijo. Glavni pojav je voda, ki teče ob reki ali po slapovih navzdol, kjer se sila vode, ki teče z višjega mesta na nižje, uporablja za pridobivanje energije. Poteka veliko raziskav, ki raziskujejo uporabo valov in plimovanja kot drugega vira hidroelektrične energije. Na primer, žiroskop, ki plava na valovih, se lahko uporablja za poganjanje batov z dvigom in padanjem nivoja vode, ali druge naprave lahko uporabljajo valove za stiskanje zraka, ki nato premika turbino za proizvodnjo energije.
Reke so se najprej uporabljale za vodno energijo, kjer so bila kolesa zasnovana tako, da se obračajo od sile vode, da bi upravljali mline in različne vrste strojev. Jezovi, ki se večinoma uporabljajo za proizvodnjo električne energije, so pogosto zgrajeni skupaj z drugimi vrstami elektrarn in se lahko uporabljajo za uravnavanje količine vode, ki teče skozi njih, za proizvodnjo različnih količin energije. Za tovrstno hidroelektrarno ni popolnoma potrebna gradnja jezu, hidroelektrarne brez jezov, kot jih imenujejo, običajno izkoriščajo manjši del reke ali potoka.
Obstaja veliko virov hidroenergije, ki jih je treba še razviti po vsem svetu, zlasti ker se drugi viri energije izčrpajo. Čeprav je vodna energija bolj okolju prijazna kot drugi viri, ni brez težav. Jezovi lahko negativno vplivajo na okoliške ekosisteme, na primer manjšo populacijo rib, pa tudi na zmanjšanje kakovosti vode same. Zaradi tega je treba hidroelektrarne graditi z mislijo na okolje, z zaščitnimi ukrepi za povrnitev morebitnih izgub, ki bi jih lahko utrpele, skupaj s stalnim spremljanjem vplivov na okolje.