于1882年，首先进行记载可以应用系统水力资源发电的地方是美国威斯康辛州。到现在水力发电的规模从第三世界乡间所用几十瓦的微小型，到大城市发展供电用几百万瓦的都有。河川、湖泊等位于一个高处具有重要势能的水流至低处，经水轮机转换成水轮机的机械能，水轮机又推动发电机作为发电，将机械能转换成电能
云南水力发电机的工作原理；水力发电机组的能量转换过程分为两个阶段：首先，水轮机把水的能量由水轮机转化为机械能，然后由发电机转化为电能。 具体过程为：在水流的冲击下，涡轮开始转动，将水位能量转化为机械能；涡轮还带动同轴连接的发电机转动..
在电流的作用下，通过旋转的转子旋转励磁磁场驱动时，发电机的励磁切割磁力线的定子绕组中感应产生在其中电动势，会产生电磁制动扭矩于其旋转方向相反的转子，而输出功率。
由于水流不间断地作用于水轮机，水轮机从水流中获得的旋转力矩可以用于克服电机转子上产生的电磁制动系统转矩，当两个力矩从而达到一种平衡时，水力发电机组将以某一恒定的转速运转，稳定地发出电力，实现提供能量的转换。所以水轮机和发电机是水力发电机组工作中重要关键的两个主要部件。