Une centrale hydroélectrique produit de l’électricité grâce à l’énergie cinétique de l'eau amenée par écoulement libre (canaux) ou par des conduites en charge (conduites forcées) en énergie mécanique qui actionne la rotation des turboalternateurs. Le barrage retient une partie de l’eau qui s’écoule et crée un lac de retenue. L’eau ainsi retenue constitue une énergie un moyen de stocker de l’énergie renouvelable. Dans le cas de centrales au fil de l’eau, cette réserve n’existe pas et il n’est pas possible de moduler le débit de l’eau en fonction des besoins.

Le réglage du débit du cours d'eau grâce aux vannes du barrage entraîne l’eau dans un canal d’écoulement jusqu’aux turbines électriques et et ensuite l’eau est évacuée grâce au canal d’évacuation. L’énergie ainsi produite est également proportionnelle au débit et la hauteur de chute d’eau.

Cette eau actionne les turbines qui entraînent à leur tour des alternateurs pour produire du courant électrique. Le transformateur injecte ensuite cette électricité dans le réseau. Cette énergie électrique est ensuite élevée de la basse tension à la moyenne ou encore à la haute ou très haute tension pour être transportée par des lignes à haute ou très haute tension.