Vesivoimalassa virtaavan veden liike-energia muutetaan sähköenergiaksi turbiinin ja generaattorin avulla. Vesivoimalaan liittyy joen patoaminen, jolloin turbiinin ja vedenpinnan välille saadaan aikaan korkeusero. Korkeuseron ansiosta vedellä on potentiaalienergiaa. Mitä suurempi korkeusero on, sitä suurempi liike-energia vedellä on turbiiniin virratessa. Turbiini on jättimäinen propelli, joka alkaa pyöriä veden virratessa. Turbiini on yhteydessä generaattoriin, joka muuttaa pyörimisenergian sähköenergiaksi.