La costruzione di una diga può far accumulare grandi quantità d'acqua in un bacino artificiale. Un sistema di chiuse che ne regola il flusso può incanalare l'acqua verso le turbine in modo da regolare anche la potenza elettrica prodotta a seconda delle necessità. Ad esempio, di notte quando molti stabilimenti industriali sono chiusi la centrale lavora di meno.
Il riempimento di un bacino idroelettrico può avere gravi conseguenze. La creazione di un lago artificiale, oltre alle difficoltà di individuare luoghi adatti, ha un forte impatto ambientale: sommergere d'acqua un territorio per creare un lago artificiale può distruggere l'habitat naturale di molte creature vegetali o animali. Come se non bastasse, quando si modifica pesantemente un ambiente naturale è necessario calcolare che molto spesso questo può non essere in grado di sopportare simili sconvolgimenti; le conseguenze potrebbero essere inaspettate: inondare il fianco di una montagna, significa uccidere gli alberi che mantengono stabili i pendii con le radici ed erodere la terra altrimenti esposta all'aria, aumentando la probabilità che questa frani. La tragedia del Vajont è un caso emblematico; queste eventualità sono state sottovalutate nonostante ne fosse stato rilevato il rischio, tanto da spingere l'ONU a classificare questo disastro al primo posto come peggior esempio di gestione di un territorio.
La produzione di energia sfruttando l'energia delle acque fluviali mantiene numerosi vantaggi. Negli anni '60 l'energia idroelettrica era ampiamenete sfruttata e rappresentava l'82% dell'energia elettrica complessivamente prodotta. Grazie al loro elevato rendimento (intorno all'85%) le centrali idroelettriche conobbero un vasto impiego, tanto da essere costruite in molti luoghi dove un corso d'acqua ne permettesse il loro utilizzo. Negli anni, col crescere della domanda energetica e a causa della sempre minore disponibilità di ambienti adatti alla costruzione di queste centrali, la percentuale di energia elettrica fornita da queste centrali rispetto al totale si abbassa, tanto da ridursi al 19% della produzione nazionale all'inizio degli anni '80.
Attualmente la produzione di energia idroelettrica sembra essersi stabilizzata intorno al 10% del fabbisogno nazionale; le fonti più ottimistiche parlano di un sesto e la considerano al primo posto come energia prodotta da fonti rinnovabili. A questo proposito, le fonti non sono molto attuali e non sempre confrontano la produzione di energia idroelettrica con quella fotovoltaica che negli ultimi anni sta conoscendo un ampio sviluppo.
Esistono altri modi di trasformare l'energia cinetica dell'acqua in elettricità: attraverso il moto ondoso, mareale e dalle correnti marine. Questi metodi, piuttosto recenti ed ingegnosi, potrebbero in futuro rappresentare altre valide alternative per produrre energia da fonti rinnovabili. Si tratterebbe di strutture marine, non fluviali, quindi andrebbero costruite off-shore, non essendo classificati idroelettrici nel senso comune (fluviale) del termine.
