La produzione di energia con impianti idroelettrici è basata sul seguente principio:
l'energia cinetica posseduta da una massa d'acqua in movimento può essere trasformata in energia elettrica utilizzando dispositivi appositamente progettati, costituiti essenzialmente dall'accoppiamento di una turbina e di un alternatore.

La potenza dell'impianto dipende dalle caratteristiche della fonte considerata ed in particolare è funzione della portata del corso (la massa d'acqua che fluisce attraverso la macchina espressa per unità di tempo) e del salto disponibile (dislivello esistente fra la quota a cui è disponibile la risorsa idrica svasata e il livello a cui la stessa viene restituita dopo il passaggio attraverso la turbina).
  
Gli impianti possono essere :
A. ad acqua fluente;
B. a bacino;
C. di accumulo a mezzo pompaggio.


In base alla taglia di potenza nominale della centrale, gli impianti idraulici si suddividono in:
I. Micro-impianti: P<100 kW;
II. Mini-impianti: 100<P(kW)<1000;
III. Piccoli-impianti: 1000<P(kW)<10000;
IV. Grandi-impianti: P>10000 kW




Una centrale è composta in genere da un'opera di derivazione (contenente uno sbarramento), un'opera di adduzione (condotte di collegamento), una condotta forzata, una centrale elettrica che contiene il macchinario di conversione e generazione e un'opera di restituzione.

Mini impianti

Potenza compresa tra i 100 ed i 1000 kW
Gli impianti mini idroelettrici sono generalmente costituiti da una struttura di captazione delle acque posta ad un livello elevato, da sistemi di convogliamento e trasporto dell'acqua e da componenti, posti al livello più basso, che trasformano l'energia meccanica posseduta dall'acqua in elettrica.
Dopo l'utilizzo, l'acqua viene restituita al suo corso naturale senza sostanziali modifiche al decorso fluviale.

A differenza degli impianti di potenza maggiore, che richiedono quasi sempre la realizzazione di laghi artificiali dove immagazzinare l'acqua, i mini impianti idroelettrici funzionano come i vecchi mulini (ovviamente con moderne soluzioni tecnologiche) e si integrano nell'ecosistema naturale, utilizzando direttamente la portata del corso d'acqua.
In alcune applicazioni sono integrati con altri impianti quali bacini già realizzati per acquedotti, siano essi irrigui o potabili.