Elektrownia wodna – hydroelektrownia – przetwarza energię kinetyczną wody na energię elektryczną.
Choć hydroelektrownie często kojarzone są z zaporami, to jednak zapory nie są niezbędne do ich funkcjonowania i zwykle elektrownie przy nich powstały znacznie później. Zapory zwykle powstawały w znacznie innych celach: jako zbiorniki rekreacyjne, hodowlane, przeciwpowodziowe, a także do dostarczania wody do domów i nawadniania upraw.
Elektrownie wodne wykorzystują turbiny wodne, które przetwarzają energię płynącej przez nie wody na energię mechaniczną i dostarczają ją do produkującego prąd generatora, z którym są sprzężone.
Ze względu na sposób przetwarzania wody turbiny dzieli się na akcyjne i reakcyjne. Pierwsze, wykorzystywane w elektrowniach o wysokim spadzie, wykorzystują tylko energię kinetyczną wody. Drugie, wykorzystywane w elektrowniach o niższym spadzie, wykorzystują także energię ciśnienia wody.
Elektrownie z naturalnym dopływem wody to elektrownie zbiornikowe – przed elektrownią znajduje się zbiornik wodny – i przepływowe, w których ilość energii zależna jest od ilości wody płynącej w rzece. Istnieją także elektrownie szczytowo-pompowe, które znajdują się miedzy dwoma zbiornikami wody. W okresie małego zapotrzebowania kumulują energię pompując wodę z dolnego zbiornika do górnego, a w okresie dużego zapotrzebowania pozyskują energię przy pomocy turbin, spuszczając wodę z górnego zbiornika do dolnego.