Wasserkraft ist eine ausgereifte Technologie, die schon seit etwa einem Jahrhundert zur Stromgewinnung eingesetzt wird. Sie erzeugt etwa 15 % der weltweiten Elektrizität und ist damit die wichtigste Stromquelle aus Erneuerbaren Energien. Kleinere Kraftwerke mit Turbinen im fließenden Wasser können Strom auf umweltfreundliche Weise erzeugen. Sie liegen meistens an Flüssen und sammeln keine wesentlichen Mengen von Stauwasser an, welche den Bau von großen Dämmen und Speichern notwendig machen würden. Bei großen hydroelektrischen Kraftwerken mit großen Stauseen sind negative Auswirkungen auf die Umwelt zu beachten.

Die Hauptvoraussetzung für Wasserkraft ist eine Fallhöhe, sodass das durch einen Einlasskanal oder eine Röhre geleitete Wasser eine Turbine antreiben kann. Es gibt zwei große Kategorien von Turbinen. Die Impulsturbinen, in denen ein Wasserstrahl auf ein Laufrad auftrifft, welches die Richtung des Strahls umkehrt und dabei kinetische Energie aus dem Wasser gewinnt. Diese Turbinen sind für große Fallhöhen und geringe Wassermengen geeignet. Die Reaktionsturbinen laufen mit Wasser voll und erzeugen dadurch hydrodynamische Auftriebskräfte, mit denen die Schaufeln angetrieben werden. Diese Turbinen eignen sich für mittlere bis geringe Fallhöhen und mittlere bis große Wassermengen.

In Deutschland beträgt der Anteil der Wasserkraft mit knapp 20 Milliarden kWh etwa 3 % am bundesweiten Strommix (AGEB). Ein wesentliches Potenzial zur zukünftigen Wasserkraftnutzung liegt hier in der Leistungssteigerung durch den Ersatz und die Modernisierung vorhandener Anlagen. Am Beispiel Baden-Württemberg wird deutlich, welche Möglichkeiten vorhanden sind. In diesem Bundesland hat die Wasserkraft bei einer Erzeugung von 5,5 Milliarden kWh im Jahr einen Anteil an der Stromerzeugung von 10 %. Nach einer wissenschaftlichen Erhebung der Arbeitsgemeinschaft Wasserkraftwerke Deutschland kann eine ökologisch vertretbare Steigerung des Wasserkraftanteils auf 20 % erreicht werden. Dazu wäre allerdings eine Mehrerzeugung von rund 4 Milliarden kWh pro Jahr notwendig, die im Wesentlichen im Bereich kleiner und mittlerer Anlagen liegen und vor allem durch private mittelständische Initiatoren aktiviert werden müsste.