Vodná energia má tiež svoj pôvod v energii dopadajúcej na Zem zo Slnka. Slnečná energia spôsobuje vyparovanie vody z oceánov, morí, jazier a vodných tokov. Vodné pary sa presúvajú nad zemským povrchom a ich ochladzovanie vedie ku kondenzácii a zrážkam. Tie zaisťujú vytváranie potenciálnej energie vysoko položených zdrojov vody, ktorá sa mení na kinetickú energiu pohybom v riekach. Kinetická energia vody sa bežne využíva na výrobu elektrickej energie vo vodných elektrárňach. Technológia využívania vodnej energie je najrozvinutejšou medzi obnoviteľnými zdrojmi. Celosvetovo pokrýva viac ako 18% vyrobenej elektrickej energie a je súčasne najvýznamnejším obnoviteľným zdrojom energie (podiel výroby elektriny z iných obnoviteľných zdrojov je len 1,1%). Každoročne sa vo vodných elektrárňach vyrobí 2100 miliárd kWh elektriny. Je to viac, ako sa jej vyrába v jadrových elektrárňach. Celkový využiteľný potenciál, ktorý zahrňuje len relatívne veľké zdroje (nad 10 MW), je však oveľa väčší a odhaduje sa na 14900 mld. kWh. Vodná energia je prakticky jediným obnoviteľným zdrojom energie, ktorý sa v širšej miere využíva aj u nás. V roku 1996 sa z vodnej energie na Slovensku vyrobilo viac ako 4,4 miliardy kWh, čo je približne 15% našej spotreby. Vodná energia má mnoho výhod. Z najdôležitejších je možné uviesť:
Vodné elektrárne majú dlhú životnosť, pričom niektoré z nich pracujú 70 a viac rokov. Napriek dlhej návratnosti vložených investícií (10-15 rokov) sa v dôsledku nízkych prevádzkových nákladov a dlhej životnosti dosahuje vysoké zhodnotenie investícií.
Z hľadiska rýchleho pokrývania zmien záťaže je vodná energia veľmi flexibilná, čo je dôležité pre integrované elektrárenské systémy. Prečerpávacie vodné elektrárne pracujú na princípe prečerpávania vody z nižšie položeného do vyššie položeného rezervoára (spotreba lacnej mimošpickovej elektrickej energie) a vypúšťania vody cez turbínu elektrárne v čase potreby. Prečerpávacie vodné elektrárne spotrebovávajú väčšie množstvo elektriny ako ho vyrábajú, avšak ich význam z hľadiska vyrovnávania záťaže elektrizačnej siete je značný.
Jednou z nevýhod veľkých vodných elektrární (s výkonom nad 10 MW) je, že ich budovanie môžu sprevádzať negatívne dopady na okolité prostredie - záber veľkej plochy pôdy, prípadná nestabilita extrémne zaťaženého geologického podložia, zmena hydrologických a mikroklimatických podmienok okolia...