水力发电的基本原理是利用水位落差，配合水轮发电机发电，即把水的势能转化为水轮机的机械能，再用机械能推动发电机发电。从某种意义上说，水力发电就是水的势能转化为机械能，再转化为电能的过程。

它主要利用水位下降的自然条件，有效利用流动工程和机械物理等。并进行精心搭配，实现更高的发电量，让人们用上便宜无污染的电。

优点是水能是取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源。然而，为了有效地利用天然水能，必须修建水工建筑物，如水坝、引水涵洞等。可以集中水流落差，调节流量。因此项目投资大，建设周期长。而水力发电具有效率高、成本低、启动快、调节容易等优点。由于利用天然水流，受自然条件影响较大。水电往往是水资源综合利用的重要组成部分，与航运、水产养殖、灌溉、防洪、旅游等共同构成水资源综合利用体系。

但是，也有不足之处。由于地形的限制，容量有限，一旦建成，可以不要增加。工程量大，需要大坝移民和强有力的科学支撑。建设时间长，建设成本高。由于地处天然河流或湖泊，易受风灾和水患影响，电力输出受天气和干旱影响。生态环境会被破坏，坝下水流的侵蚀会加剧，下游肥沃的冲积土壤会被侵蚀减少。