水能利用的主要方式是發電。水力發電就是利用河流中蘊藏著的水能來產生電能，其中最常用的方法就是在河流上建築攔河壩，將分散在河段上的水能資源集中起來，然後靠引水管道引取集中了水能的水流去轉動設在廠房中的水輪發電機組，在機組運轉的過程中，就將水能轉變成了電能。因為利用的是水能，而水流本身並無損耗，仍可以為下遊用水部門所利用。
水力發電有以下特點：
（1）水作為一種資源可由自然界水循環中的降水補充，使水能資源成為不會枯竭的再生能源，所以其發電成本非常低。
（2）水力發電事業和其他水利事業可以互相結合。為了使水能產生電能，常常要修建水庫，而水庫又可承擔防洪、供水、發展航運事業等多種任務。
（3）水電站中裝設的水輪機開啟方便、靈活，適宜於作為電力係統中的變動用電器，有利於保證供電質量。
（4）水電站建成後，能夠連續提供廉價的電力。
（5）水力發電不汙染環境，是一種公認的清潔能源。
當然水力發電也有其固有的缺點，在修建大型水庫時，常要搬遷相當數量的庫區群眾，既要增加投資，也要增加一係列的移民安置工作量，這是建設大型水電站特有的問題。但是，它的優點仍然值得人們注意。
正因為水力發電有許多優點，所以優先發展水電是世界各國能源開發中的一條重要途徑，隻有當水能源開發程度較高時，才能多建火電、核電站。
在水力發電事業發展較快的前9個國家中，法國、意大利的水能開發程度已大於90％；美國、加納、日本、挪威的開發程度為40％～60％；前蘇聯、巴西約為15％～20％，我國則不到5％。世界上發達國家的水能資源開發程度平均為40％以上，發展中國家平均為7％。
世界上有35個國家的水力發電量占總電量的2／3以上，其中挪威、加拿大、讚比亞的水力發電量占這些國家總發電量的99％，而我國水力發電量僅占全國總發電量的20％。
風力發電
風力發電所產生的能量是一種可再生能源，而且風力發電早已被人們利用來為生產和生活服務，如用於航行、推磨、抽水和發電等。據測算，地球上可利用的風能是水能的10倍。
風力發電是通過風力發電機把風能轉化為電能，供人們使用的。常用的風力發電機是像飛機螺旋槳那樣的水平軸風機，由風輪、機頭、機尾、輪體、塔架等五部分組成。其中，風輪是把風能轉化為機械能的主要部件，它通常由幾片葉片組成，安裝在機頭上，模樣與風扇差不多。風輪的直徑越大接受的風能就越多，風機的功率就越高。而風能的大小又同風速有關，風能與風速的三次方成正比，也就是說，風速隻要增加1倍，風能就增加7倍。
同太陽能相比，風能的能量密度太小，且比太丹麥在風力發電方麵居於世界領先地位陽能更不規則。因此，如果要建一座100萬千瓦的風力發電站，就要架起幾百台大型風力發電機，需占用的土地麵積也較大。
雖然在利用風能時有不少困難，如空氣密度小、設備較龐大、風速變化大、不易穩定運行等，但由於風力發電有許多其他發電方式無法與之相比的優勢，如風電場建設周期短、占地少、裝機容量靈活、無需消耗燃料、不產生任何汙染物等，加上常規能源的有限性和經濟可持續發展及風電機技術的快速發展和提高，近一二十年來，風力發電在世界有關國家獲得很大的發展。據統計資料表明，荷蘭、德國、英國、丹麥、印度和美國等六國的風力發電裝機容量已達533.5萬千瓦，約占全世界風力發電容量600萬千瓦的89％。
美國是世界上最大的可再生能源生產國，風力發電裝機達166萬千瓦，是全球風力發電容量最多的國家，其中大部分裝機在美國的西部地區。印度是個發展中國家，長期以來，一直麵臨能源短缺、電力供應不足的困境，由於政府的大力提倡和支持，使這個科學技術並不發達的國家，在近兩三年間一躍跨入世界可再生能源的先進行列，令世人刮目相看。目前它的風電容量達81.6萬千瓦，大大超過中國，僅次於美國和德國而居世界風力發電第三位。
德國是歐洲風力發電應用規模最大的國家，現在風電容量已超過150萬千瓦，其中有2台單機容量為1500千瓦風力機正在運行，它們是世界上最大的風力機組。
丹麥被世人譽為風電王國，有很豐富的風力發電的製造和運行經驗。在該國的可再生能源發展中，風力發展最快。到1995年風力發電開發容量已達63.5萬千瓦，風力發電量約占全國總電量的5％。目前風力發電力發容量已達84萬千瓦，風力機向國外銷售量占世界風力機市場的45％，該國計劃到2005年風力發電容量將達到150萬千瓦，占全國總電量的10％。