水力發電的基本原理是利用水位落差，配合水輪發電機產生電力，也就是利用水的位能轉為水輪的機械能，再以機械能推動發電機，而得到電力。水力發電在某種意義上講是水的勢能變成機械能，又變成電能的轉換過程。

優勢在于水能是一種取之不盡、用之不竭、可再生的清潔能源。但為了有效利用天然水能，需要人工修筑能集中水流落差和調節流量的水工建筑物，如大壩、引水管涵等。因此工程投資大、建設周期長。但水力發電效率高，發電成本低，機組啟動快，調節容易。由于利用自然水流，受自然條件的影響較大。水力發電往往是綜合利用水資源的一個重要組成部分，與航運、養殖、灌溉、防洪和旅游組成水資源綜合利用體系。

但也有缺點，因地形的限制，容量有限，一旦建成后就無法再增加容量；工程量大，需要筑壩移民，也需要強大的科學支撐，建設時間長，建造費用高；因設于天然河川或湖沼地帶，容易受風水災害，且電力輸出受天候旱雨的影響；會破損生態環境，大壩以下的水流侵蝕會加劇，下游肥沃的沖積土會因沖刷而減少。