Obstajata dve glavni metodi za pridobivanje električne energije iz vode. Ena metoda uporablja energetski potencial ujete vode v jezovih v bolj izpopolnjeni različici vodnega kolesa, druga pa zajema energijo iz oceanskih valov. Električna energija, pridobljena iz vode, je v celoti obnovljiva, saj je voda bogat naravni vir in se voda med procesom proizvodnje električne energije ne porablja. Zaradi tega se mnoge države močno zanašajo na hidroelektrarno, ker želijo spodbujati trajnostno proizvodnjo energije.
Kadar se jez uporablja za pridobivanje energije, so predori nameščeni v jezu, ko je zgrajen. Ti predori so obloženi s turbinami, ki se obračajo, ko voda teče skozi predore. Ko se turbine obračajo, ustvarijo električno energijo, ki jo je mogoče dovajati v omrežje ali shraniti. Upravljavci jezov lahko določijo količino proizvedene energije z uravnavanjem pretoka vode; večina jezov je sposobna proizvesti veliko več energije kot na dnevni osnovi, kar je lahko koristno, ko so težave v drugih elektrarnah in objektih.
Električna energija, pridobljena iz vode v oceanu, je znana kot valovna moč ali valovna energija. Ta način proizvodnje električne energije uporablja spremembe v nivoju zraka v zaprtih komorah za pogon turbin. Te komore plavajo na delih oceana z visoko valovno aktivnostjo, kar zagotavlja, da se lahko proizvede veliko električne energije. Niso vsa območja oceana primerna za proizvodnjo valovne energije, vendar so nekatere obmorske skupnosti izkoristile tehnologijo, da se napajajo sami.
Proizvodnja električne energije je velika skrb za velik del sveta, saj povpraševanje narašča le z naraščajočo človeško populacijo. Prednost hidroelektrarne je v tem, da je po izgradnji proizvodnih objektov enostavno vzdrževati in upravljati. Električna energija, pridobljena iz vode, je tudi čista, saj ne vključuje sežiganja fosilnih goriv za pridobivanje energije. Ljudje lahko tudi sami proizvajajo hidroelektrično energijo, če imajo dostop do hitro tekočega vodnega telesa, da lahko namestijo vodna kolesa.
Električna energija, pridobljena iz vode, ima nekaj pomanjkljivosti. Jezovi, na primer, so lahko zelo uničujoči, ko so nameščeni, saj bo voda poplavila regije za jezovi. To je bilo v preteklosti vzrok za polemike, še posebej, ko jezovi poplavljajo doline, ki so jih domorodci uporabljali za pogrebe in verske obrede. Če jez propade, povzroči tudi katastrofalne poplave in ljudje dolvodno od jeza se običajno zmanjšajo v razpoložljivi vodi, potem ko je bil nameščen. Pojavljajo se tudi pomisleki glede moči valov, saj je lahko precej hrupno in se lahko izkaže za škodljivo za morsko življenje.